UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E VETERINÁRIAS CÂMPUS DE JABOTICABAL MANEJO NUTRICIONAL E A REPRODUÇÃO DE VACAS LEITEIRAS: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA BEATRIZ MENENGOTTI FERREIRA JABOTICABAL – SP 1º Semestre/2022 2 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E VETERINÁRIAS CÂMPUS DE JABOTICABAL MANEJO NUTRICIONAL E A REPRODUÇÃO DE VACAS LEITEIRAS: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA BEATRIZ MENENGOTTI FERREIRA Orientador: Prof. Dr. Mauro Dal Secco de Oliveira Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias – Unesp, Câmpus de Jaboticabal, como parte das exigências para graduação em Zootecnia. JABOTICABAL – SP 1º Semestre/2022 F383m Ferreira, Beatriz Menengotti MANEJO NUTRICIONAL E A REPRODUÇÃO DE VACAS LEITEIRAS: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA BEATRIZ / Beatriz Menengotti Ferreira. -- Jaboticabal, 2022 125 p. : il., tabs. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado - Zootecnia) - Universidade Estadual Paulista (Unesp), Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Jaboticabal Orientador: Mauro Dal Secco de Oliveira 1. Bovino. 2. Intervalo de parto. 3. Proteína bruta. 4. Nutrientes digestíveis totais. 5. Produção de leite.. I. Título. Sistema de geração automática de fichas catalográficas da Unesp. Biblioteca da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Jaboticabal. Dados fornecidos pelo autor(a). Essa ficha não pode ser modificada. 2 AGRADECIMENTOS A Deus, por sempre me guiar, orientar meus caminhos e me dar forças para seguir minha trajetória. Aos meus pais Claudia C. Menengotti Ferreira e Carlos Alberto Ferreira, que me apoiaram desde o início e nunca duvidaram do meu potencial e capacidade de ser uma ótima pessoa e profissional. Às minhas irmãs Adriana Menengotti Ferreira Lisboa e Débora Menengotti Ferreira que são meu exemplo de caráter, de estudante e de ser humano. Ao meu cunhado, Hugo Berlingeri Campos, por se fazer tão presente e por cuidar tanto de mim. Ao meu sobrinho, João Vitor Ferreira Lisboa, por trazer mais alegria para a minha vida e motivos para querer ser melhor a cada dia. À minha amiga Giulia Giudici, por se fazer presente mesmo de longe e me apoiar tanto a seguir meus sonhos. Às minhas amigas da República Mete Marcha, por todos os ensinamentos, pelas responsabilidades, diversão e momentos bons que ficarão sempre em minha memória. Em especial à minha companheira de república Marina Lollato, que esteve comigo desde o início da minha trajetória na FCAV. Aos meus amigos Rikert Bridi e sua família, Manoela Pinho e Rodrigo Marin, por todos os momentos compartilhados e por me darem tanta força. Ao meu amigo e chefe, Felipe de Castro Andrade, por todo conhecimento e toda experiência adquiridos, por toda a paciência e por acreditar em mim desde o início. Eu não seria quem sou sem cada uma dessas pessoas. OBRIGADA! 3 ÍNDICE 1. INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 7 2. OBJETIVO ............................................................................................................ 10 3. REVISÃO DA LITERATURA ............................................................................ 11 3.1. Nutrição da vaca leiteira no pré-parto ................................................................. 11 3.1.1. Características da produção de leite no Brasil .................................................. 12 3.2. Nutrição e a reprodução de novilhas leiteiras ..................................................... 14 3.2.1. Divisão do Período Seco e Agrupamento das Vacas ........................................ 20 3.2.2. Manejo da Condição Corporal .......................................................................... 24 3.2.3. Alterações Metabólicas Durante o Período Seco .............................................. 28 3.2.4. Consumo de Matéria Seca pela vaca ................................................................ 33 3.2.5. Vitaminas Lipossolúveis e Microminerais ....................................................... 35 3.2.6. Exigências e consumo de Proteína pela vaca .................................................... 44 3.2.7. Consumo de Energia Pela Vaca e suplementação lipídica ............................... 56 4 3.3. Nutrição da vaca leiteira prenha .......................................................................... 66 3.3.1. Nutrição de vacas primíparas ............................................................................ 66 3.3.2. Nutrição de vacas pluríparas ............................................................................. 67 3.3.3. A nutrição e a dinâmica folicular ovariana ....................................................... 73 3.3.3. Mediadores nutricionais e metabólicos sobre a reprodução. ............................ 78 4. CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................... 96 5. RESUMO ............................................................................................................... 99 6. SUMMARY ......................................................................................................... 101 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................. 103 5 LISTA DE TABELAS PÁGINA Tabela 1 Desempenho de novilhas primíparas quando agrupadas separadamente das vacas adultas....................................................................................................................21 Tabela 2 Efeito da condição corporal ao parto no desempenho lactacional e reprodutivo de vacas de leite...........................................................................................26 Tabela 3 Espaço na linha de cocho e consumo de MS................................................34 Tabela 4 Função e efeito da deficiência ou excesso de alguns minerais e vitaminas..........................................................................................................................36 Tabela 5 Efeito da suplementação proteica pré-parto acima das recomendações do NRC (1989) sob o desempenho de vacas de leite pós-parto...........................................48 Tabela 6 Anormalidades reprodutivas relacionadas ao excesso ou deficiência de nutrientes.........................................................................................................................94 6 LISTA DE FIGURAS PÁGINA Figura 1 Distribuição do período de gestação de vacas da raça holandesa. Dados obtidos de 414 vacas em quatro rebanhos diferentes (24% das vacas com período de gestação inferior a 275 dias)............................................................................................22 Figura 2 Efeito do plano nutricional e do tipo de dieta durante a maturação do oócito sobre o desenvolvimento de embriões de ruminantes em programa de superovulação e/ou produção de embriões in vitro.................................................................................51 Figura 3 Escore de condição corporal (ECC) para vacas leiteiras durante o período de lactação, onde 1 = vaca extremamente magra e 5 = vaca extremamente gorda .............62 Figura 4 Efeitos da nutrição materna no desenvolvimento dos tecidos muscular e adiposo fetal bovino.........................................................................................................69 Figura 5 Fatores que afetam a taxa de prenhez em bovinos leiteiros..........................74 Figura 6 Regulação metabólica dos processos fisiológicos associados com o estro no pós-parto de vacas de corte..............................................................................................69 Figura 7 Efeitos do IGF-1 no eixo reprodutivo de vacas............................................84 Figura 8 Balanço energético da vaca leiteira durante um ciclo produtivo..................86 Figura 9 Ordem da participação dos nutrientes no organismo....................................95 7 1. INTRODUÇÃO O setor lácteo no Brasil tem crescido consideravelmente nos últimos anos, assim como mundialmente, devido ao aumento da demanda dos consumidores e o aumento da população global (SIQUEIRA, 2019), que tende a se manter em ascensão nas próximas décadas (ONU, 2014). Em adição a isso, o mercado apresenta novas tendências por alimentos mais saudáveis, assim, mais interessados com a saúde, os consumidores procuram por alimentos que sejam mais ricos nutricionalmente (SIQUEIRA, 2019). A produção de leite tem sido incrementada, ano a ano, em função do melhoramento genético das vacas leiteiras. Visando obter uma boa produtividade e manutenção da saúde dos animais melhorados, as exigências nutricionais devem ser respeitadas (LUZ et al., 2019). Essas exigências estimam a quantidade ideal de cada nutriente para manutenção, crescimento, reprodução e produção de um animal. A respeito das vacas leiteiras, é crucial estabelecer que cada fase do processo de lactação é marcada por uma determinada exigência nutricional, formulada por meio da quantidade de nutrientes necessários para suprir as necessidades da fêmea (GONÇALVES et al, 2009). A nutrição é o fator determinante no sucesso do desempenho de vacas leiteiras, uma vez que afeta a produção de leite, a reprodução e saúde dos animais, além de responder pelo maior percentual de custos que envolvem a produção e um dos principais fatores que influenciam na composição do leite (DUTRA et al., 1997; SILVA et al., 2005; FAGAN et al., 2010). Logo, a produção de leite em quantidade e qualidade depende, principalmente, do aporte adequado de proteína, energia, minerais e vitaminas 8 na dieta das vacas em lactação, que chega à glândula mamária através do sangue (MACHADO et al., 2011). A alimentação da vaca leiteira é o parâmetro mais crítico de uma exploração, já que só um rigoroso manejo da alimentação permite obter a máxima produção sem a ocorrência de doenças. Cabe à alimentação do rebanho nos sistemas de produção de leite a influência de cerca de 75% nos custos de produção, em se tratando de produção de leite intensiva. Assim sendo, planejar o consumo de alimento ofertado aos animais do sistema torna-se uma tarefa muito importante para adquirir melhores resultados, evitando custos desnecessários e principalmente garantindo bem-estar e equilíbrio nutricional (LUZ et al., 2019). Se o fator alimentação representa grande parte dos custos na produção, é de fundamental importância conhecer a qualidade dos alimentos, como suas características e composição química (DUTRA et al., 1997). A relação entre a produção de leite e um bom programa de nutrição é uma combinação perfeita dentre diferentes fatores, tais como densidade da dieta, potencial genético do rebanho e a fase de lactação (DRACKLEY; CARDOSO, 2014). A alimentação é, sem dúvida, fator base para qualquer ramo da produção animal e na bovinocultura de leite não seria diferente, (MARTINEZ, 2015). Além dos fatores nutricionais, o período pré-pubere também influencia muito nos custos do sistema de produção leiteiro. O crescimento do animal é restrito nos mamíferos quando o desenvolvimento da puberdade é retardado. Esta observação está associada ao peso corporal, taxa de crescimento, porcentagem de gordura e relação entre 9 gordura e proteína corporal. A prioridade por nutrientes e energia varia entre os órgãos e o estado fisiológico do animal. Assim sendo, uma dieta deficiente em nutrientes irá prejudicar os órgãos e tecidos com baixa prioridade. Por esse motivo podemos salientar que a baixa fertilidade observada em um rebanho pode ser devido a um ou mais fatores nutricionais. A puberdade está relacionada com tamanho ou peso vivo (idade fisiológica) e não com a idade cronológica da novilha (DACCARETT et al., 1993). O peso e a idade à puberdade variam de acordo com a raça e o nível de alimentação, o qual pode reduzir a idade ao primeiro estro quando é adequado ao potencial de desenvolvimento do animal (SCHILLO et al., 1992). Segundo Robinson (1990), a principal causa de variação para o início da puberdade, dentro das raças, é o nível de alimentação. Em grande parte dos rebanhos leiteiros, principalmente nos sistemas de produção que adotam rebanhos mestiços, o manejo nutricional dessa categoria é negligenciado, retardando a ocorrência da puberdade e a idade ao primeiro parto. Fatores genéticos e ambientais, além de alterações hormonais e metabólicas, principalmente as mudanças que se referem ao eixo somatotrófico no pós-parto, estão relacionados com os baixos desempenhos reprodutivo e produtivo desses animais (LUCY, 2000; CARVALHO, 2005). Atenção especial deve ser dada aos manejos nutricionais no pré e no pós-parto, visando diminuir o período de anestro e maximizar a produção de leite dessa categoria. O aumento da produtividade dos rebanhos leiteiros tem sido acompanhado por adequações ambientais, com alterações na infraestrutura das propriedades, nas 10 instalações, no aporte nutricional, na mão-de-obra e em vários outros setores, com o objetivo de atender as exigências dos animais. A elevada demanda de nutrientes necessária para atender a maior produção de leite no início da lactação requer a mobilização de reservas corporais. 2. OBJETIVO A presente revisão de literatura teve como objetivo, verificar a importância do manejo nutricional em relação aos aspectos reprodutivos de vacas leiteiras. 11 3. REVISÃO DA LITERATURA Foi realizada uma revisão da literatura que permitiu verificar a importância do manejo nutricional de vacas leiteiras em lactação interferindo na reprodução, sob vários aspectos. Para tal, e maior facilidade de abordagem do tema, foram utilizados itens e sub-itens envolvendo vários aspectos, tais como: nutrição e a reprodução da vaca primípara, multípara, exigências, fatores relacionados com o consumo de nutrientes e a reprodução da vaca, além de fatores que potencializam o desempenho reprodutivo. Foram utilizados itens e subitens envolvendo os mais importantes aspectos relacionados com o desempenho produtivo das vacas em lactação ou não, qualidade do leite obtido, nos diferentes sistemas de criação do gado leiteiro. 3.1. Nutrição da vaca leiteira no pré-parto Os dois últimos dias do período de prenhez são considerados como uma fase de descanso durante o ciclo de lactação da vaca de leite. Programas de manejo nutricional e 12 sanitário para vacas secas comumente refletem o descaso com o qual produtores e técnicos enfocam tal período. Utilização de alimentos de baixa qualidade, dietas desbalanceadas, restrição alimentar, condições precárias de manejo e falta de conforto são fatos comumente observados no manejo de vacas secas, os quais vem a afetar negativamente a saúde e o desempenho lactacional e reprodutivo na lactação subsequente. 3.1.1. Características da produção de leite no Brasil Em condições tropicais, especialmente no Brasil, verificam-se baixas eficiências produtiva e reprodutiva dos rebanhos leiteiros mantidos exclusivamente em sistemas de manejo extensivo. A maior parte das pastagens brasileiras é formada por gramíneas tropicais, com baixos teores de proteína bruta e carboidratos solúveis, altos conteúdos de lignina e parede celular, baixa digestibilidade e baixo valor nutritivo (NASCIMENTO, 1997). Durante as épocas secas do ano, as exigências nutricionais dos animais não são supridas devido à escassez e/ou menor qualidade das pastagens. Quando novilhas e vacas não são suplementadas no cocho, observa-se atraso da puberdade, elevada idade ao primeiro parto, prolongamento do período de anestro após o parto, maior intervalo de partos, redução do período de lactação e menor produção de leite (BORGES et al., 2004). 13 Em rebanhos leiteiros mantidos somente a pasto, a época do parto influencia diretamente na eficiência reprodutiva, verificando-se maior ocorrência de partos no final da seca e início da estação chuvosa (VAZ et al., 2020). Durante todo o ano, as vacas de maior produção recebem concentrado no cocho, visando suprir as demandas nutricionais requeridas para atender a reprodução e a produção de leite (CARVALHO et al., 2008). No entanto, a estação chuvosa coincide com a maior oferta de pastagens e durante esse período, quando o manejo é bem conduzido, as vacas têm melhores condições nutricionais para satisfazer suas necessidades de mantença, lactação e reprodução (ABEYGUNAWARDENA; DEMATAWEWA, 2004). Quando o rebanho apresenta maior potencial genético, os partos podem ser estrategicamente concentrados nos períodos de seca. Essa época coincide com o fornecimento de dietas com maior valor nutricional e com a elevação do preço do leite. Ao contrário, quando o rebanho apresenta potencial genético limitado, os partos devem coincidir com a estação chuvosa, visando explorar a época de maior quantidade e qualidade das pastagens, e diminuir o custo de produção do leite (NRC, 2001; PARIS; CECATO, 2009). Os efeitos nutricionais são determinados pela interação da quantidade e qualidade dos alimentos ingeridos, reservas corporais e partição dos nutrientes, que pode ser definida como a alocação de nutrientes para a manutenção de diferentes funções do organismo. 14 Reservas corporais armazenadas pelos bovinos durante os períodos de maior disponibilidade das forrageiras são utilizadas para manter as diferentes funções fisiológicas nas épocas de baixa disponibilidade de alimentos. Os nutrientes são alocados de acordo com uma escala de prioridades, primeiramente, para a mantença, e em seguida, para manutenção da espécie. A prioridade para a partição dos nutrientes segue a ordem: metabolismo basal, crescimento, reservas corporais, gestação, lactação, reservas corporais adicionais e ciclicidade (SHORT et al., 1990). 3.2. Nutrição e a reprodução de novilhas leiteiras A idade ao primeiro parto é um dos principais fatores relacionados com a eficiência reprodutiva, pois marca o início da vida produtiva do animal (FACÓ et al., 2005). Esta fase marca o início da vida produtiva de uma fêmea, sendo um indicativo de precocidade sexual e tem influência nos custos de reposição de matrizes (MOREIRA, 2012). Desde o desmame, estratégias nutricionais devem ser adotadas visando atingir taxas de ganho de peso satisfatórias até a puberdade, a fim de se obter redução na idade ao primeiro parto. Altas taxas de ganho de peso no período pré-puberal podem prejudicar o desenvolvimento da glândula mamária (reduzindo o número de células secretoras), além de não ser economicamente viável (CAMPOS; LIZIEIRE, 2007). Por outro lado, o baixo desenvolvimento ponderal retarda a puberdade e a idade ao primeiro parto, altera a função endócrina, compromete a formação da glândula mamária e a produção de leite na primeira lactação, aumenta a incidência de distocias e atrasa o retorno da ciclicidade no pós-parto (PATTERSON et al., 1992). 15 Alguns estudos demonstram correlação positiva entre peso ao parto e produção na primeira lactação, sendo que os achados são atribuídos à maior disponibilidade de reservas corporais (OLIVEIRA et al., 1992). Novilhas que parem com peso vivo mais próximo ao da idade adulta apresentam menores exigências para crescimento, o que favorece a lactação (HOFFMAN; FUNK, 1992). Sendo assim, as estratégias nutricionais devem propiciar ganho de peso contínuo e adequado para cada fase da recria, e quando necessário, retardar a idade à primeira cobrição de novilhas mestiças, visando diminuir os custos da alimentação e minimizar os problemas reprodutivos das primíparas. Os efeitos da nutrição podem atuar de forma estática, dinâmica e/ou imediata, modificando o crescimento e a saúde dos folículos ovarianos. O termo stático refere- se à condição corporal no momento da avaliação, verificando-se que os animais com maior escore apresentam maior população e viabilidade folicular (RHIND; MCNEILLY, 1986). O termo dinâmico refere-se às mudanças na condição corporal flushing efeitos semelhantes aos da condição estática, podendo aumentar a taxa de ovulação (SMITH; STEWART, 1990). O termo imediato refere-se ao fato de ocorrer aumento na taxa de ovulação entre quatro e oito dias após o fornecimento de dietas ricas em energia e proteína, sem mudanças visíveis no peso vivo ou condição corporal do animal (STEWART; OLDHAM, 1986). Restrições nutricionais agudas (curtas durações) e crônicas (prolongadas) comprometem o desenvolvimento folicular (DISKIN et al., 2003), com redução gradual 16 na taxa de crescimento, no diâmetro máximo e na persistência do folículo dominante, no tamanho e na função do corpo lúteo de novilhas (MACKEY et al., 1999), vacas em lactação (STAGG, 1998) e vacas secas (FERREIRA; TORRES, 1993; FERREIRA et al., 1999). A restrição nutricional aguda (1,2% para 0,4% da necessidade requerida para mantença de novilhas cíclicas) tem efeito supressivo imediato sobre o folículo dominante, com diminuição na taxa de crescimento, 1,6 ± 0,18 vs 1,11 ± 0,09 mm/dia, e no diâmetro máximo, 12,9 ± 0,44 vs 10,1 ± 0,71mm (SOUZA et al., 2009). Entre 13 e 15 dias após o início da restrição nutricional, houve falha na ovulação do folículo dominante em 60% das novilhas devido à ausência do pico pré-ovulatório de estradiol e LH (MACKEY et al., 2000). Os últimos dois meses do período gestacional são considerados como uma fase de descanso durante o ciclo de lactação da vaca de leite. Programas de manejo nutricional e sanitário para vacas secas comumente refletem o descaso com o qual produtores e técnicos enfocam tal período. Utilização de alimentos de baixa qualidade, dietas desbalanceadas, restrição alimentar, condições precárias de manejo e falta de conforto são fatos comumente observados no manejo de vacas secas, os quais vem a afetar negativamente a saúde e o desempenho lactacional e reprodutivo na lactação subsequente. Além da suplementação nutricional adequada, o manejo da condição corporal no período pré-parto é fundamental para que seja garantida uma produção leiteira adequada. A condição corporal é uma forma de avaliação das reservas subcutâneas de 17 tecido adiposo e massa muscular de vacas de leite subjetiva muito utilizada como maneira padrão para avaliação do gado de leite (SANTOS; SANTOS, 1998). Embora considerada antiga, subjetiva e de cunho visual, apresenta alta correlação (r >63) entre condição corporal e reservas de gordura subcutânea em vacas de leite nos vários estágios de lactação (SANTOS, 1996; DOMECQ et al., 1995; FERGUSON; OTTO, 1989). Durante o início da lactação, praticamente todas as vacas de leite entram em balanço negativo de energia o qual é ocasionado pela alta produção de leite associada a um limitado consumo de alimento. Esse balanço negativo entre energia para produção de leite e energia consumida na forma de alimento é compensado pela mobilização de reservas de tecido corporal, principalmente a de tecido adiposo. O resultado final é perda de peso e redução na condição corporal (SANTOS; SANTOS, 1998). Isso ocorre devido à mobilização de reservas corporais durante o início da lactação. Cerca de 92% da energia mobilizada no início da lactação, provém de tecido adiposo e do restante de reservas proteicas (KOMARAGIRI; ERDMAN, 1995). No entanto, de acordo com a melhora na condição corporal, vacas com maior índice de CC, apresentaram acréscimo linear na quantidade de gordura (extrato etéreo) e matéria seca, e um declínio na porcentagem de proteína e cinzas. Esses dados mostram claramente que mudanças na condição corporal são ocasionadas principalmente por alterações nas quantidades de tecido adiposo (KOMARAGIRI; ERDMAN, 1995; FERGUSON; OTTO, 1989). 18 É sabido que cada kg de tecido mobilizado durante o período de transição é equivalente a cerca de 6 Mcal. de energia líquida para lactação. Portanto, cada kg de peso vivo mobilizado seria capaz de fornecer energia para a produção de 8 kg de leite (NRC, 1989; KOMARAGIRI; ERDMAN, 1995). Segundo Santos (1996), cada unidade de condição corporal equivale a aproximadamente 50 a 60 kg de peso vivo em vacas holandesas de grande porte, o que forneceria energia necessária para a produção de 400 a 480 kg de leite. No entanto, quando a produção de leite é mantida através de profunda mobilização de reservas corporais, a incidência de distúrbios metabólicos como fígado gorduroso e cetose pode ser aumentada (GRUMMER, 1995; GRUMMER, 1993). O Conselho Nacional de Pesquisa dos Estados Unidos (NRC, 1989) considera os dois últimos meses da gestação bovina como um único período quanto às exigências nutricionais. Devido às diversas alterações metabólicas que ocorrem nas últimas semanas de gestação, a grande demanda de nutrientes para a síntese de colostro e a inevitável queda no consumo de matéria seca nos últimos 10 a 15 dias que antecedem o parto (BERTICS et al., 1992), as exigências de energia, proteína e vitaminas A e E sejam subestimadas pelas recomendações atuais. Como a mobilização de reservas corporais durante o início da lactação é influenciada pela condição corporal ao parto (SANTOS, 1996; FERGUSON; OTTO, 1989), além de outros fatores, é necessário que seja dada especial atenção a condição corporal da vaca no final da lactação. A eficiência na utilização de nutrientes para ganho de peso é maior durante a lactação do que durante o período seco (MOE et al., 1971). Normalmente, pouca ou nenhuma mudança na condição corporal de vacas de leite deve 19 ser observada durante o período seco, o que faz com que os últimos meses em lactação constituam o período ideal para se manejar a condição corporal de vacas para a entrada do período pré-parto. Randel (1990) em uma revisão feita sobre o assunto afirma que a maioria dos autores tem considerado mais importante os aspectos no pré-parto. O período seco pode ser definido como uma fase preparatória ou de transição de um período de pequenas exigências metabólicas para um período de grandes demandas metabólicas, como a síntese de colostro e grandes volumes de leite. Esse período ocorre concomitante às alterações endócrinas e metabólicas que, quando não bem coordenadas, podem acarretar num aumento na incidência de problemas metabólicos e infecciosos (hipocalcemia, cetose, deslocamento de abomaso, retenção de placenta, mastite, entre outros). Portanto, durante esse período, a vaca de leite deve ser alimentada e manejada de tal maneira que se assegure o mínimo estresse possível durante o início da nova lactação (SANTOS; SANTOS, 1998). O final do período seco e o início da lactação são os momentos mais adequados para prevenção de distúrbios metabólicos tais como esteatose hepática, cetose, febre do leite, deslocamento de abomaso, assim como problemas reprodutivos e até mastite (GONÇALVES, 2015). Através da manipulação da dieta e medidas adequadas de manejo durante o final da gestação, é possível reduzir a níveis mínimos a incidência desses distúrbios e melhorar o desempenho da vaca de leite na lactação que está por começar (SANTOS; SANTOS, 1998). A maximização do consumo de matéria seca durante as últimas semanas pré-parto e durante o início da nova lactação e a redução nas mudanças que possam agravar o 20 estresse do período de transição são os principais desafios para obtenção de sucesso no manejo de vacas secas (CALDATO, 2019). A prevenção da hipocalcemia e a redução na mobilização de reservas de tecido durante o período de transição são fatores primordiais na maximização do desempenho de vacas de leite. 3.2.1. Divisão do Período Seco e Agrupamento das Vacas Embora o NRC (1989) determine que vacas em diferentes estágios do período seco possuam um mesmo nível de exigências nutricionais, alguns autores (VAN SAUN; SNIFFEN, 1996; VAN SAUN, 1991; GRUMMER, 1995; SNIFFEN, 1991) sugerem a necessidade de se estabelecer pelo menos 2 grupos de vacas pré-parto independentemente do tamanho da fazenda e do número de animais no lote de vacas secas. Tais grupos são estabelecidos para melhor manejar e alimentar as vacas com diferentes exigências nutricionais e, também, com diferentes capacidades de consumo de alimento. O primeiro grupo seria composto por vacas no início do período seco e o segundo grupo por vacas nas últimas 3 semanas do período pré-parto. De acordo com Sniffen (1991), a maneira ideal para se agrupar vacas secas baseado nas necessidades nutricionais seria: Novilhas primíparas a partir da 8 a semana pré-parto, Novilhas nas últimas 3 semanas do período seco, Vacas no início do período seco, Vacas nas últimas 3 semanas do período seco. Essa maneira de agrupamento de vacas secas, apesar de ideal, nem sempre é possível de ser colocada em prática, principalmente quando o número de animais nos 21 lotes é limitado ou quando a disponibilidade de instalações não permite tal disposição dos animais. A grande vantagem em se agrupar novilhas primíparas separadas de animais adultos é a redução na competição por espaço para descanso e por alimento (GRANT; ALBRIGHT, 1995). Novilhas geralmente são beneficiadas quando agrupadas separadamente de vacas adultas. O menor tamanho corporal e a posição de subordinação dentro da hierarquia do grupo podem levar a um reduzido consumo de alimento e maior incidência de distúrbios metabólicos no início da lactação. Em recente revisão de literatura, Grant; Albright (1995) observaram que o desempenho de novilhas primíparas é altamente favorecido quando estas são agrupadas separadamente de vacas adultas (Tabela 1). Considerando que tais efeitos também são observados durante o período pré-parto, podemos concluir que a formação de lotes de novilhas primíparas traria benefícios para o desempenho desses animais durante a lactação. Tabela 1. Desempenho de novilhas primíparas quando agrupadas separadamente das vacas adultas 1= Item Novilhas + Vacas Novilhas separadas Tempo se alimentando, min/dia 184 205 Período de consumo/dia 5,9 6,4 Ingestão de concentrado, kg/dia 10,1 11,6 Ingestão de silagem, kg MS/dia 7,7 8,6 Tempo deitada, min/dia 424 461 Período de descanso/dia 5,3 6,3 Produção de leite kg/130 dias 2383 2590 Gordura, % 3,92 3,97 1 Dados obtidos de Grant e Albright (1997) MS = massa seca 22 O agrupamento de vacas secas em diferentes lotes facilita o fornecimento de dietas diferenciadas para animais com exigências nutricionais distintas. Alguns aditivos que possam beneficiar o desempenho de vacas no período final da gestação como sais aniônicos, ionóforos, níveis mais altos de algumas vitaminas e minerais não são requeridos durante as primeiras semanas do período seco. Portanto, a utilização de apenas um único lote de vacas secas impossibilitaria o emprego de dietas diferenciadas para animais com diferentes requerimentos e potenciais para consumo de MS (SANTOS; SANTOS, 1998). O período seco ideal para uma vaca de leite é por volta de 50 a 60 dias e o período de gestação é variável de acordo com a raça e se a prenhez é gemelar ou não (SANTOS; SANTOS, 1998). Vacas prenhas de gêmeos têm geralmente o parto antecipado em 2 a 5 dias. Vacas das raças holandesa e jersey têm período gestacional médio de 280 dias (277 282), enquanto que guerneseys e pardo-suíças tem gestações mais longas (285 290) (GERLOFF, 1986). Devido à falta de precisão no diagnóstico exato do dia do parto e a variabilidade no período de gestação (Figura 1), é aconselhável que as vacas e novilhas sejam mudadas para o segundo lote pelo menos 3 semanas antes da data prevista para o parto. Com isso, praticamente todos os animais terão pelo menos 15 a 20 dias para se adaptar às mudanças do início da lactação e também para se beneficiar do fornecimento de níveis mais altos de nutrientes. 23 Figura 1. Distribuição do período de gestação de vacas da raça holandesa. Dados obtidos de 414 vacas em quatro rebanhos diferentes (24% das vacas com período de gestação inferior a 275 dias). Fonte: Oetzel, 1997. É possível concluir, portanto, que quando a dieta de transição é oferecida por um período inferior a 2 semanas, cerca de 24% das vacas não irão ter tempo suficiente para se beneficiar dessa dieta (assumindo período de gestação médio de 282 dias para vacas da raça holandesa) (OETZEL,1997). As instalações para vacas secas devem proporcionar um ambiente limpo, bem ventilado, com suficiente sombra durante todo o dia e áreas para descanso isentas de concreto. É de recomendação geral que vacas pré-parto tenham espaço suficiente para se exercitar pois acredita-se que o exercício pré-parto possa reduzir a incidência de distocia. É também recomendável que o lote de vacas nas últimas 3 semanas pré-parto seja localizado próximo a maternidade para facilitar a movimentação desses animais (SANTOS; SANTOS, 1998). 24 3.2.2. Manejo da Condição Corporal Condição corporal é uma maneira subjetiva de se avaliar as reservas subcutâneas de tecido adiposo e também a massa muscular de vacas de leite. O método desenvolvido por Wildman et al. (1982) e aprimorado por Edmondson et al. (1989) é considerado a maneira padrão para avaliação de condição corporal no manejo de gado de leite. Apesar dessa técnica ser apenas uma avaliação visual e de cunho subjetivo, vários trabalhos (SANTOS, 1996; DOMECQ et al., 1995; FERGUSON; OTTO, 1989) mostram alta correlação (r > .63) entre condição corporal e reservas de gordura subcutânea em vacas de leite nos vários estágios de lactação. Durante o início da lactação, praticamente todas as vacas de leite entram em balanço negativo de energia o qual é ocasionado pela alta produção de leite associada a um limitado consumo de alimento (PERES, 2001). Esse balanço negativo entre energia para produção de leite e energia consumida na forma de alimento é compensado pela mobilização de reservas de tecido corporal, principalmente a de tecido adiposo. O resultado final é perda de peso e redução na condição corporal (SILVA, 2011). Estudos realizados por Komaragiri; Erdman (1995), mostraram que cerca de 92% da energia mobilizada de reservas corporais durante o início da lactação é originado do tecido adiposo e o restante de massa muscular (proteína). Utilizando 11 estudos diferentes com 208 vacas, Komaragiri; Erdman (1995) observaram que no período entre 2 semanas antes do parto e 5 a 12 semanas após o parto, a mobilização de gordura corporal foi de 47,4 kg e a de proteína foi de 11 kg por vaca. 25 Ferguson; Otto (1989), por sua vez, estudaram a composição do tecido presente entre a nona e décima segunda costelas de 56 vacas holandesas destinadas ao abate. Essas vacas tinham condição corporal que variava entre 1 a 5 na escala de Wildman et al. (1982). Com o aumento na condição corporal dos animais de 1 até 4, observou-se um acréscimo linear na quantidade de gordura (extrato etéreo) e matéria seca, e um declínio na porcentagem de proteína e cinzas. Esses dados mostram claramente que mudanças na condição corporal são ocasionadas principalmente por alterações nas quantidades de tecido adiposo (ALMEIDA et al., 2007). Como a mobilização de reservas corporais durante o início da lactação é influenciada pela condição corporal ao parto (SANTOS, 1996) além de outros fatores, é necessário que seja dada especial atenção a condição corporal da vaca no final da lactação (RENNÓ et al., 2006). A eficiência na utilização de nutrientes para ganho de peso é maior durante a lactação do que durante o período seco (MOE et al., 1971). Normalmente, pouca ou nenhuma mudança na condição corporal de vacas de leite deve ser observada durante o período seco, o que faz com que os últimos meses em lactação constituam o período ideal para se manejar a condição corporal de vacas para a entrada do período pré-parto (SANTOS; SANTOS, 1998). Vários estudos enfocam os efeitos da condição corporal pré-parto no desempenho lactacional e reprodutivo e na saúde de vacas de leite pós-parto (DOMECQ et al., 1997a; DOMECQ et al., 1997b; SANTOS, 1996; DYK et al., 1995; PEDRON et al., 1993; RUEGG et al., 1992; GARNSWORTHY, 1988; MORROW et al., 1979). Vacas que pariram obesas (condição corporal > 4,0), têm consumo inferior de MS em relação 26 ao peso vivo quando comparadas com vacas que pariram com condição corporal igual ou menor que 3,5 (SANTOS, 1996; GARNSWORTHY, 1988). O exato mecanismo para essa depressão no consumo de alimento não é completamente entendido, no entanto, a hipótese de que o consumo de alimento é reduzido ou mantido aquém do máximo durante esse período nunca foi claramente provado. Ha uma alta correlação entre consumo de matéria seca pré e pós-parto (SANTOS, 1996; GRUMMER, 1995). Vacas que apresentam alto consumo de alimento pré-parto são as que têm maiores consumos de MS nas primeiras semanas de lactação e, portanto, menos propensas a distúrbios metabólicos (GRUMMER, 1993). Como vacas obesas apresentam menor consumo de MS pós-parto, é recomendável que estas representem o menor número possível no lote pré-parto. No entanto, é altamente indesejável a restrição alimentar de vacas secas para redução da condição corporal. Tal medida pode ser desastrosa e ocasionar mais problemas que benefícios (SANTOS; SANTOS, 1998). Apesar de vários pesquisadores acreditarem que quando a condição corporal de vacas de leite ao parto não está na faixa de 3.25 a 3.75 pode haver redução no potencial de produção devido a um excesso ou escassez de reservas de gordura, a pesquisa não tem conseguido demonstrar tal fenômeno de forma consistente (Tabela 2). Tabela 2. Efeito da condição corporal ao parto no desempenho lactacional e reprodutivo de vacas de leite 1 . Cond. Corp. CMS (kg/d) Leite (kg/d) Gordura (%) SPC PS (d) Referência 4,0 20,7 27,3 3,6 106 Santos, 1996 2,75 3,75 22,2 36,6 3,5 103 4,0 27,5 1,85 107 Pedron et al., 1993 3,5 26,5 1,94 116 27 3,0 26,9 2,09 121 > 3,5 39,7 2,68 121* Ruegg et al., 1992a e 1992b < 3,5 39,2 2,19 101 Gordas = 4,0ª 15,8 27,8 4,93 2,4 98 Treacher et al., 1986 Magras = 2,5 17,2 31,5* 4,61 1,9 89 Gordas = 3,0ª 18,5 26,3 4,43 Jones e Garnsworthy, 1989 Magras = 2,0 19,0 27,1 4,27 Gordas = 3,2ª 17,5 27,2 4,82 1,5 87 Magras = 2,2 17,9 27,5 4,94 1,75 96 Gordas > 3,5ª 18,4 27,8 4,52 Garnsworthy e Huggett, 1982 Magras = 2,0 18,7 26,2 4,13 1 CMS: Consumo de MS, SPS: serviços por concepção, PS: período de serviço. ª Condição corporal numa escala de 1 a 4 (Lowman et al., 1973) * P < 0,10, ** P < 0,5, ***P < 0,01 Fonte: adaptado de Santos e Santos (1998) Waltner et al. (1993) estudou os efeitos da condição corporal ao parto sob o desempenho lactacional e reprodutivo de um rebanho leiteiro de alta produção (217 vacas) utilizando modelos de regressão não linear. Quando a condição corporal ao parto aumentou de 2 para 3, foi observado um aumento de 322 kg de leite nos primeiros 90 dias em lactação. Aumentando a condição corporal ao parto de 3 para 4 também proporcionou um aumento na produção de leite nos primeiros 90 dias em lactação, mas de 33 kg. Quando a condição corporal atingiu valores acima de 4, houve uma queda de 223 kg na produção estimada de leite em relação a vacas parindo com condição corporal igual a 4. 28 Em outro longo estudo dos efeitos da condição corporal ao parto no desempenho de vacas de leite, Domecq et al. (1997a e 1997b) observaram que um aumento na condição corporal ao parto de um ponto (escala de 1 a 5) sobre o valor médio de 2,66 foi associado com um acréscimo de 545,5 kg de leite nos primeiros 120 dias pós-parto. No entanto, aumento adicional na condição corporal (acima de 4) foi associado com uma redução de 300 kg de leite nos primeiros 120 dias pós-parto em relação a vacas parindo com condição corporal ao redor de 3,5. Os mesmos autores (Domecq et al., 1997b) observaram que a condição corporal ao parto não afetou a probabilidade de as vacas conceberem na primeira inseminação pós- parto, mas vacas que perderam mais condição corporal durante as primeiras semanas pós-parto tiveram menor probabilidade de conceberem durante a primeira inseminação e essa redução na probabilidade de concepção foi associada ao grau de mudança na condição corporal. 3.2.3. Alterações Metabólicas Durante o Período Seco O período de transição entre o final da gestação e o início da nova lactação é um dos principais desafios para a vaca de leite. Alterações hormonais e metabólicas associadas com a depressão no consumo de alimento nas últimas semanas pré-parto são fatores fundamentais no controle da condição metabólica da vaca (CAMARGO, 2017). As últimas 4 semanas que antecedem o parto são associadas com rápido crescimento do feto e membranas fetais o que, consequentemente, aumenta suas demandas por nutrientes (SANTOS; SANTOS, 1998). Em outro experimento, 29 abateram-se vacas holandesas multíparas com gestação entre 190 a 270 dias e estimaram as taxas de deposição de energia e proteína no tecido uterino e fetal. Durante esse período, deposição de energia aumentou cerca de 45% em kcal/dia e 89% de proteína bruta, em g/dia. Isso representa um aumento da ordem de 30 a 50% nas exigências nutricionais do feto e do tecido uterino, a quais são supridas através de adaptações metabólicas durante esse período (BELL et al., 1995). Os últimos dias da gestação coincidem com a formação do colostro, o qual aumenta as exigências de glicose, aminoácidos, ácidos graxos, minerais e vitaminas pelo tecido mamário (GOMES et al., 2009). Em um estudo utilizando cabras leiteiras, Davis et al. (1979) observaram um enorme aumento no fluxo sanguíneo, consumo de oxigênio e extração de glicose e de acetato pela glândula mamária nos últimos dois dias pré-parto. O aumento na demanda de nutrientes pela vaca, feto e membranas fetais não é compensado por uma maior ingestão de nutrientes porque, imediatamente pré-parto, há um decréscimo no consumo de matéria seca (BERTICS et al., 1992; GRUMMER, 1995; SANTOS, 1996). Portanto, boa parte da energia, proteína e minerais necessários para suprir as demandas nas últimas semanas pré-parto são provenientes da mobilização de reservas corporais tais como glicogênio hepático e muscular, tecido adiposo, minerais do tecido ósseo, entre outros (SANTOS; SANTOS, 1998). Durante as últimas 3 semanas de gestação é observado um aumento na mobilização de triglicerídeos do tecido adiposo (GRUMMER, 1995). Quando as demandas do animal ultrapassam a ingestão de nutrientes e o balanço de energia torna-se negativo, há um acréscimo na taxa de lipólise e decréscimo na de lipogêneses. O resultado final é um 30 aumento na hidrólise de triglicerídeos pela enzima lipase sensível a hormônio (LSH) e liberação de glicerol e ácidos graxos livres (AGL). Os AGL resultantes da hidrólise de triglicerídeos pela LSH são transportados na corrente sanguínea ligados a albumina. Esses AGL podem ser utilizados pelos tecidos como fonte de energia (tecido muscular), como precursores da gordura no leite pela glândula mamária ou então direcionados para o fígado (SANTOS; SANTOS, 1998). No fígado, os AGL podem ser completamente oxidados a CO2 e energia é então liberada, eles também podem ser parcialmente oxidados a Acetil CoEnzima A o que irá gerar corpos cetônicos ou então, eles podem ser utilizados para síntese de triglicerídeos, dos quais a maior parte é incorporada ao tecido hepático (SANTOS, SANTOS, 1998). Quando o influxo de AGL e a síntese de TG hepáticos supera a capacidade do fígado de exportá-los na forma de lipoproteína de muito baixa densidade (VLDL), a vaca de leite torna-se propensa a desenvolver esteatose hepática ou síndrome do fígado gorduroso (HERDT, 1988; GRUMMER, 1993). Durante as últimas semanas de gestação é observado um declínio abrupto no consumo de MS (BERTICS et al., 1992; SANTOS, 1996). Essa queda no consumo de MS reduz a síntese de ácido propiônico no rumem o que reduz a síntese de glucose pelo fígado e os níveis séricos de insulina. O aumento na exigência por energia pelo feto e pela glândula mamária faz com que a vaca passe a mobilizar reservas corporais para suprir essas demandas. Essa mobilização de reservas corporais irá aumentar os níveis de AGL e corpos cetônicos circulantes, o que pode levar ao desenvolvimento de esteatose hepática e cetose. 31 Dyk et al. (1995) observaram que vacas com maiores níveis de AGL no sangue durante as últimas 2 semanas pré-parto tiveram maior incidência de cetose, retenção de placenta e deslocamento de abomaso pós-parto. Isso indica claramente que quando o balanço negativo em vacas de leite pré-parto é acentuado, elas tornam-se mais susceptíveis a distúrbios metabólicos. Bertics et al. (1992) utilizaram vacas canuladas para forçar a ingestão de alimento durante os últimos dias de gestação na tentativa de evitar a depressão no consumo de MS logo antes do parto. Eles observaram que muitas das alterações metabólicas que ocorrem durante o período peri parturiente é decorrente da drástica queda na ingestão de nutrientes nas últimas semanas pré-parto, mas mesmo as vacas com alimentação forçada apresentaram um ligeiro aumento nos níveis de AGL, corpos cetônicos e triglicerídeos hepáticos. Isso demonstra que outros fatores além da ingestão de alimento influenciam o estado metabólico da vaca pré-parto (SANTOS; SANTOS, 1998). Nos últimos dias de gestação, há um aumento nos níveis de cortisol secretado pelo feto, o qual é responsável pela sinalização do processo de parto. O aumento nos níveis circulantes de cortisol coincide com um aumento nos níveis de estrógenos e com o término da atividade luteal pelo corpo lúteo e placenta. Essas alterações endócrinas que sinalizam o processo do parto podem ser os fatores endócrinos que aumentam a mobilização de tecido (SANTOS; SANTOS, 1998). Grummer (1993) observou que o aumento nos níveis de estrógeno nos dias que precedem o parto pode aumentar a infiltração de triglicerídeos no fígado. Cortisol é um hormônio esteróide que apresenta atividade catabólica no tecido adiposo o que pode 32 estimular a atividade de enzimas lipolíticas nesse período. Além disso, cortisol aumenta gluconeogênese hepática o que pode ser o fator responsável pelo dramático aumento nos níveis de glicose sangüínea no dia do parto (GRUMMER, 1995). Estudando o aumento na atividade lipolítica do tecido adiposo durante as últimas semanas de gestação, Jaster; Wegner (1981) observaram que nesse período há um -adrenérgicos nos adipócitos, o que aumenta a reatividade desse tecido a estímulos lipolíticos. Os autores sugeriram que esse aumento na concentração de receptores -adrenérgicos pode ser mediado pelo aumento nos níveis circulantes de hormônio de crescimento (JASTER; WEGNER, 1981). O hormônio de crescimento que é lactogênico em bovinos aumenta a atividade da enzima LSH, estimulando o processo de lipólise durante períodos de balanço energético negativo (LANNA et al, 1995). Além disso, o tecido adiposo de vacas no período de transição torna-se mais refratário aos efeitos anabólicos da insulina, o que acaba exacerbando ainda mais o catabolismo nesse tecido (VASQUEZ-ANON et al., 1996). A formação do colostro e o início da lactação aumentam repentinamente as exigências nutricionais de cálcio em 2 a 3 vezes, o que leva a ocorrência de hipocalcemia (SANTOS; SANTOS, 1998). Além do cálcio, outros minerais e vitaminas têm seus níveis reduzidos durante o período peri parturiente (GOFF; STABEL, 1989; GOFF, 1997). A redução nos níveis séricos de minerais e vitaminas com propriedades antioxidativas associados ao balanço negativo de energia e proteína faz com que o sistema imunológico da vaca de leite fique comprometido o que a torna mais susceptível a processos infecciosos (GOFF, 1997). 33 Portanto, o período de transição é acompanhado por inúmeras alterações metabólicas e endócrinas. Caso tais alterações promovam mudanças drásticas para manutenção da homeostase, os mecanismos de controle metabólico podem entrar em desequilíbrio e ocasionar o aparecimento de distúrbios do metabolismo como cetose, hipocalcemia clínica, por exemplo (SANTOS; SANTOS, 1998). 3.2.4. Consumo de Matéria Seca pela vaca Uma das melhores maneiras de se avaliar o sucesso do programa de manejo de vacas no período de transição é através do consumo de matéria seca (MS) pré e pós- parto e da produção de leite e incidência de doenças metabólicas nas primeiras 4 a 6 semanas pós-parto (SILVA, 2011). Normalmente, o consumo de MS durante as últimas 3 a 4 semanas pré-parto não é avaliado e, mesmo quando estimado, é de difícil interpretação. Alguns dos vários fatores que dificultam a sua estimativa e interpretação são: i) a contínua mudança no número de vacas secas em diferentes estágios do período pré-parto, ii) a contínua mudança na média de dias até o parto do lote de vacas secas, o não uso de ração completa, iii) a não remoção das sobras diárias de alimento dos cochos e iv) o uso de pastagem como parte do programa de alimentação. Mesmo sabendo das dificuldades de se estimar o consumo de MS em vacas pré- parto, este ainda é um dos principais aspectos para o sucesso do manejo de vacas secas. Para a maximização do consumo de MS, deve ser levado em consideração a disponibilidade e a qualidade da dieta fornecida (SANTOS; SANTOS, 1998). Disponibilidade e acesso a dieta são os principais fatores que podem vir a comprometer 34 o consumo de alimento por vacas de leite, além da competição por alimento (GRANT; ALBRIGHT, 1995). Vacas adultas tem a tendência de exercer dominância sob novilhas de primeira cria, o que pode gerar competição por espaço na linha de cocho e por espaço nas áreas de free- e sombra) (SILVA, 2011). Assegurando-se adequado espaço na linha de cocho (ao redor de 60 a 70 cm/vaca) e adequada área para descanso com sombra irá reduzir a possibilidade de competição e estresse nos animais mais submissos (SANTOS; SANTOS, 1998). Grant e Albright (1997) observaram que quando o espaço na linha de cocho é inferior a 50 cm/vaca, há um aumento no nível de competição por espaço dentro do lote e consequente redução no consumo de alimento (Tabela 3). Cameron et al. (1998) observaram que o descaso com o manejo alimentar de vacas secas é fator de alto risco para a ocorrência de deslocamento de abomaso pós-parto. Esses autores observaram que espaço limitado na linha de cocho ou falta de alimento disponível 24 horas por dia foram correlacionados positivamente com balanço energético negativo pré-parto e alta incidência de deslocamento de abomaso pós-parto (P < 0.03). Tabela 3. Espaço na linha de cocho e consumo de MS Linha de cocho/ vaca (cm) Efeito sob o consumo de MS < 20 cm Reduzido período de alimentação e queda no consumo de MS 20-50 cm Aumento na competição com efeitos variáveis no consumo de MS > 50 60 cm Nenhum efeito sob o consumo de MS Fonte: adaptado de Grant; Albright (1997). 35 Além de conforto, espaço na linha de cocho, hierarquia, a condição corporal no período seco, estresse térmico são, entre outros, fatores que podem afetar o consumo de MS de vacas durante o período pré-parto, embora a disponibilidade de alimento seja o principal fator a influenciar a sua ingestão por vacas de leite. Quando a alimentação é na forma de ração completa, deve-se fornecer o suficiente para proporcionar sobras ao redor de 5% do total oferecido (SANTOS; SANTOS, 1998). 3.2.5. Vitaminas Lipossolúveis e Microminerais Os teores, tanto de vitaminas como de minerais, geralmente são questionados quando o desempenho reprodutivo de um rebanho está comprometido (DA SILVA, 2012). Embora as deficiências de vitaminas e minerais possam predispor os animais a problemas reprodutivos, poucas informações estão disponíveis a respeito das necessidades de nutrientes para um ótimo desempenho reprodutivo (GOULARTE, 2014). A maioria dos dados é relativamente antiga. Pesquisas nesta área são difíceis porque são onerosas, demandam muito tempo e as interações entre nutrientes são numerosas, as quais dificultam as interpretações e extrapolações dos dados (SANTOS; SANTOS, 1998). Além disso, a fonte de minerais utilizada talvez influencie no desempenho dos animais (SARAN NETTO et al, 2009). Fontes orgânicas são mais recomendadas devido a sua maior biodisponibilidade (relacionado com disponibilidade de absorção do mineral pelo animal) (SCOTTÁ et al., 2014). No entanto, vacas suplementadas com 36 fontes orgânicas e inorgânicas de microminerais por dois anos tiveram maior taxa de prenhez comparadas com aqueles animais sem suplementação (AHOLA et al., 2004). Manspeaker et al. (1987) observaram que a suplementação de Cu, Zn e Mn aumentou a eficiência reprodutiva de vacas. Devido à grande variabilidade na concentração e nas fontes de microminerais adicionados nos trabalhos de pesquisa, fica difícil sumarizar os dados (CHESTER-JONES et al., 2013). A deficiência de vitamina A pode levar a baixas taxas de concepção, redução no comprimento da gestação e aumento na incidência de retenção de placenta (JÚNIOR; MARTINELLI, 2014). Experimentos conduzidos na Alemanha na década de 70 -caroteno na reprodução devido ao fato de ser precursor para a síntese de vitamina A (LOTTHAMMER, 1979). Estes experimentos foram iniciados, principalmente, porque se observou que o corpo lúteo contém altas - -caroteno tem sido positivamente associadas com fertilidade. Os -caroteno na reprodução incluem o aumento na intensidade do cio e taxa de concepção, diminuição do número de serviços por concepção, da mortalidade embrionária, do período de serviço e da incidência de ovários císticos (HURLEY; DOANE, 1989). Embora os resultados das pesquisas realizadas na Alemanha tenham sido promissores, a grande maioria dos trabalhos realizados nos EUA não demonstrou -caroteno, encontrando-se, inclusive, efeito -caroteno na reprodução, ele possui um custo relativamente caro, não possuindo dados suficientes para sugerir que a reprodução será melhorada 37 significativamente para compensar o custo de suplementação (WEISS et al., 1995; ERSKINE, 1993; HUTJENS, 1991). A vitamina E e o selênio têm funções antioxidantes (PASCHOAL et al., 2006). O conteúdo de vitamina E nos alimentos frescos é alto, principalmente nas forragens, mas ela degrada rapidamente quando se estoca estes alimentos. Harrison e Hancock (1999) questionaram se injeções de selênio e vitamina E são necessárias quando o consumo de MS propicia adequada concentração dos mesmos no sangue. Consequentemente, a suplementação pode ser necessária quando as vacas leiteiras são predominantemente alimentadas com alimentos estocados (SANTOS; SANTOS, 1998). Já a deficiência de selênio ocorre em regiões geográficas onde as concentrações deste mineral são baixas (COZZOLINO, 2007). Embora vitamina E e selênio tenham sido especulados como efetivos em uma variedade de funções reprodutivas, muitos destes resultados são inconclusivos. A maioria dos trabalhos tem examinado o papel destes nutrientes na prevenção de retenção de placenta. A prevenção de retenção de placenta é importante, porque metrites, involução uterina retardada, redução na taxa de concepção e aumento do intervalo entre partos podem resultar de vacas que tiveram retenção de placenta (ERSKINE, 1993). Numerosos micronutrientes estão envolvidos no desenvolvimento e sobrevivência embrionária (Tabela 4). Existe uma variação nas exigências nutricionais para todos os nutrientes, porém, com os minerais há uma variação considerável dessas necessidades para a máxima sobrevivência do embrião. Os fatores que contribuem para este fato são as interações entre diferentes elementos minerais em sua absorção e utilização, raça e os 38 efeitos do genótipo, a diversidade de sistemas de criação (intensivo ou orgânicos) e a aplicação de avançadas tecnologias de reprodução (DIAZ GONZALEZ, 2000). Tabela 4. Função e efeito da deficiência ou excesso de alguns minerais e vitaminas Micronutriente Função Modo de ação Vitaminas e elementos minerais em geral - Síntese de hormônios e esteroides, - Expressão dos fatores de crescimento, - Transcrição de genes Proliferação e diferenciação da célula embrionária Vitamina A e derivados (Retinoides) Ruptura dos receptores de ácido retinoico Deficiência: Falha no crescimento, desenvolvimento e perda do embrião. Excesso: Teratogênese envolvendo o sistema nervoso do embrião Vitamina E e Selênio Antioxidantes Vit. E: aumenta a produção de blastocistos in vitro. A deficiência de vit. E e Selênio leva a perda do embrião. Cobalto Inadequado ácido fólico e Vitamina B12 Compromete o desenvolvimento embrionário. Defeitos nos tubos neurais. Fonte: Adaptado de Robinson, 2006. O parto e o início da lactação são períodos de muito estresse para vacas de leite devido aos grandes desafios metabólicos que ocorrem nesse período. Durante as últimas 2 semanas pré-parto, vacas de leite geralmente estão em balanço negativo de energia e cálcio e, nos últimos dias que antecedem o parto, o balanço de outros nutrientes tais como proteína, vitaminas e minerais também podem ser comprometidos. A principal razão desse balanço negativo de nutrientes é o contínuo decréscimo no consumo de MS (BERTICS et al., 1992; SANTOS, 1996) associado ao aumento nas demandas de nutrientes para crescimento fetal e síntese de colostro (BELL, 1995; DAVIS et al., 1979). 39 Goff; - tocoferol decrescem ao redor de 38% e 47% em vacas de leite nos dias que precedem o -caroteno sangüíneo também é reduzida cerca de 30% durante a semana do parto (GOFF, 1996). Essa dramática redução nos níveis plasmáticos de vitaminas lipossolúveis é observada nas últimas 2 semanas pré-parto e coincide com o período de queda no consumo de MS e com a síntese de colostro, o qual é altamente rico em - -caroteno/ml, Hidiroglou, 1989) (GOFF, 1996). A redução nos níveis sangüíneos - caroteno, vitamina C e alguns microminerais tais como o selênio e o zinco pode comprometer as funções do sistema imunológico e resultar num aumento da incidência de doenças infecciosas. O status imunológico da vaca de leite durante as últimas semanas pré-parto pode ser afetado pela sua condição nutricional (SANTOS; SANTOS, 1998). Baixos níveis sanguíneos de vitaminas A e E, selênio, zinco e cobre estão associados com um aumento no estresse oxidativo e redução na atividade leucocitária (WEISS et al, 1995; ERSKINE, 1993). Essa redução na atividade leucocitária está relacionada principalmente a capacidade dos leucócitos em destruir e eliminar bactérias após fagocitose (ERSKINE, 1993). Logo após a ingestão de patógenos (fagocitose), os leucócitos iniciam um processo de alto consumo de oxigênio, o qual é utilizado para síntese de peróxidos e superóxidos por uma organela presente no citosol da célula, o fagolisossomo. Essas substâncias são altamente reativas e têm como função destruir 40 qualquer microrganismo presente no fagolissomo das células brancas (SANTOS; SANTOS, 1998). No entanto, radicais livres podem atravessar a membrana desses fagolisossomos e, no citosol das células, eles podem causar destruição da membrana celular, do sistema enzimático e dos ácidos nucleicos (DNA e RNA) ocasionando morte dos leucócitos. A presença de níveis adequados de substâncias antioxidantes derivadas de vitaminas e microminerais têm como função impedir que os radicais livres presentes no citosol da célula causem danos à própria estrutura física e química da célula, reduzindo assim a taxa de destruição celular (SANTOS; SANTOS, 1998). A vitamina E é provavelmente o mais importante antioxidante lipossolúvel nos sistemas biológicos e a primeira linha de defesa contra a peroxidação de ácidos graxos polinsaturados presentes nas membranas celulares (WEISS et al., 1995; MAYES, 1993). Várias formas de vitamina E estão presentes nos alimentos, mas o D- - tocopherol é o mais comum e o de maior atividade biológica. Forragens apresentam altas concentrações de vitamina E, mas quando conservadas nas formas de feno e silagem grande parte da vitamina é perdida devido a destruição pela radiação solar ou pelo processo fermentativo (SANTOS; SANTOS, 1998). Vacas que recebem forragem conservada devem ser suplementadas com D- - tocopherol na dieta. Estudos clínicos realizados na Universidade Estadual de Ohio, nos Estados Unidos, têm demonstrado a importância de se suplementar a dieta de vacas secas com 1000 UI de vitamina E por dia para aumentar a atividade leucocitária (HOGAN et al., 1993) e reduzir a incidência de mastite e a de retenção de placenta logo 41 após o parto (WEISS et al., 1995; HOGAN et al., 1993; HARRISON et al., 1984). Alguns autores também recomendam o uso de injeções de vitamina E na dose de 3000 a 6000 UI nas últimas 2 semanas que antecedem ao parto para aumentar os níveis -tocopherol e melhorar a atividade leucocitária (WEISS et al., 1995; ERSKINE, 1993). Vacas que recebem forragem fresca (pastagem) necessitam de menor suplementação de vitamina E, com exceção das últimas semanas pré-parto onde o consumo de MS é reduzido. Vitamina A é o termo genérico de todos os compostos de origem animal que apresentam atividade biológica de vitamina A (MAYES, 1993). Ela está presente na forma de esteres de retinol e armazenada em grandes quantidades no tecido hepático. A vitamina A ou retinol apresenta mecanismo de ação similar ao dos hormônios esteróides e é de fundamental importância nos processos de formação tecidual, na visão e reprodução. Apesar da vitamina A não ser um importante antioxidante, o seu principal -caroteno, é um importante antioxidante lipossolúvel que complementa as at -caroteno é normalmente encontrado em alimentos como pastagens, silagem de milho e feno. Entretanto, o -caroteno em até 70% (FRYE et al., 1991) -caroteno e equivalente a 400 UI de vitamina A. O NRC (1989) sugere que vacas secas recebam cerca de 7.500 UI de vitamina A e -caroteno para cada 100 kg de peso vivo por dia. Essas recomendações para vitamina A foram baseadas em estudos conduzidos com vacas da raça Guernesey em 42 meados da década de 50. Recentemente, vários autores (WEISS et al., 1995; ERSKINE, 1993; OLDHAM et al., 1991; LOTTHAMMER, 1979) têm sugerido níveis mais altos desses ingredientes nas dietas de vacas secas com o objetivo de melhorar o status imunológico, reduzir a incidência de mastites e melhorar o desempenho reprodutivo pós-parto. -caroteno não apresentou efeito benéfico na incidência de mastite e na contagem de células somáticas durante o início da lactação (OLDHAM -caroteno está presente em altas concentrações no tecido luteal e no líquido folicular. Vacas que apresentavam baixa concentração dessa vitamina eram as mesmas que tinham problemas reprodutivos. -caroteno por dia na dieta de vacas no início da lactação melhorou a taxa de concepção e reduziu o número de serviços por concepção (LOTTHAMMER, 1979). Apesar de estudos na Alemanha (LOTTHAMMER, 1979) sugerirem uma melhoria -caroteno, a maioria dos trabalhos conduzidos nos EUA (HURLEY; DOANE, 1989) não observaram nenhum benefício da sua suplementação na reprodução de vacas leiteiras. A falta de dados mais -caroteno impossibilitam a sua utilização em dietas de vacas de leite principalmente quando essas dietas são compostas de forragem não conservada. É sugerido que os níveis de vitamina A na dieta de vacas pré-parto esteja ao redor de 100.000 a 120.000 UI/vaca por dia (WEISS et al., 1995; VAN SAUN, 1991; ERSKINE -caroteno deve ser oferecido a níveis 43 que variam entre 300 a 600 mg/vaca por dia (WEISS et al., 1995; ERSKINE, 1993; HUTJENS, 1991). Selênio é um micromineral fundamental na composição do complexo enzimático glutationa-peroxidase. Essa enzima está presente no citoplasma das células e tem como função degradar potenciais substratos que possam ser utilizados para produção de radicais livres (ERSKINE, 1993). Selênio tem função complementar a da vitamina E, sendo que esta última é mais ativa nas membranas celulares de tecidos com alta pressão parcial de O2 e selênio é mais ativo no citosol da célula. A suplementação com vitamina E tem mostrado reduzir os requerimentos por selênio quando a resposta foi baseada no desempenho animal e atividade leucocitária (HOGAN et al., 1993; HARRISON et al., 1984). As recomendações para suplementação de selênio têm sido variáveis nos últimos anos (NRC, 1989; WEISS et al., 1995). No entanto, a resposta animal a suplementação com selênio tem sido maximizada quando seus níveis na MS estão ao redor de 0.3 ppm (NRC, 1989; ERSKINE, 1993; WEISS et al., 1995; VAN SAUN, 1991). A capacidade de leucócitos eliminar bactérias após fagocitose é aumentada quando os níveis sanguíneos transição com deficiência de selênio podem causar aumento na incidência de retenção de placenta e mastite (HARRISON et al., 1984; ERSKINE, 1993; HOGAN et al., 1993; WEISS et al., 1995). Uma das principais funções do cobre nos processos de defesa do organismo é o seu papel como componente da enzima superóxido desmutase (SOD). Vacas e bezerros 44 alimentados a base de dietas com baixos níveis de cobre apresentam baixa atividade da enzima SOD (SANTOS, SANTOS, 1998). Harmon e Torre (1994) observaram que novilhas primíparas que receberam 20 ppm de cobre na dieta na forma de sulfato de cobre durante o período seco tiveram menor incidência de mastite e os casos clínicos foram de menos severos durante a lactação do que novilhas que receberam dietas com apenas 8 ppm de cobre. De acordo com o NRC (1989), a dieta de vacas secas assim como a de vacas em lactação deve conter 10 ppm de cobre. Entretanto, pesquisas recentes têm mostrado que níveis relativamente mais altos podem reduzir a incidência de mastite e reduzir a contagem de células somáticas durante a lactação. De acordo com Weiss et al. (1995) e Harmon; Torre (1994), dietas de vacas secas devem conter 20 ppm de cobre na forma de sulfato de cobre. Deve-se evitar o uso de óxido de cobre, pois este tem muito baixa biodisponibilidade. Zinco é outro micromineral que tem papel importante em inúmeros sistemas enzimáticos e de defesa dos tecidos. Ele atua na manutenção da integridade de epitélios e em outros aspectos do sistema imunológico. As atuais recomendações do NRC (1989) para níveis de zinco na dieta de vacas secas é de 40 ppm na MS. A utilização de níveis mais altos tem gerado resultados controversos no que diz respeito a redução na incidência de mastite e na contagem de células somáticas pós-parto (HARMON; TORRE, 1994). 3.2.6. Exigências e consumo de Proteína pela vaca 45 Uma comparação utilizando modelos para estimar os requerimentos de proteína para vacas gestantes baseados na composição do feto (FOX et al., 1992) sugeriu que as atuais recomendações do conselho nacional de pesquisa dos Estados Unidos (NRC, 1989) subestimam as exigências de proteína para vacas pré-parto durante as últimas semanas de gestação. De acordo com Van Saun (1991) e Van Saun; Sniffen (1996), as recomendações do NRC (1989) de proteína bruta (PB) e proteína não degradável no rumem (PNDR) para vacas secas no final de gestação estão aquém dos requerimentos, e tais níveis na dieta podem resultar em balanço proteico negativo e aumentar a incidência de distúrbios metabólicos pós-parto. As recomendações de PB para vacas secas no NRC (1989) são baseadas numa taxa linear de crescimento fetal e não consideram as mudanças no consumo de MS no período que antecede o parto. Bell e colaboradores (1995) observaram que o acréscimo de proteína nos tecidos fetais e a utilização de proteína para síntese de colostro não obedecem a uma taxa linear e, durante as últimas semanas, as necessidades de proteína são aumentadas dramaticamente. Além disso, o final do período gestacional coincide com uma queda no consumo de matéria seca, a qual irá afetar a ingestão de proteína assim como a síntese de proteína microbiana no rumem. Esses fatores associados fazem com que muitos pesquisadores questionem as atuais recomendações de proteína para vacas secas no final de gestação (VAN SAUN, 1991; VAN SAUN; SNIFFEN, 1996). No entanto, na revisão feita por Van Saun e Sniffen (1996) apenas alguns estudos foram considerados e somente aqueles onde a suplementação com níveis mais altos de PB ou PNDR resultou em melhora no desempenho animal foram mencionados. 46 Baseados nos dados de Bell et al. (1995), uma vaca holandesa nas últimas 4 semanas de gestação necessita ingerir cerca de 1100 g de proteína por dia. Com base nesses dados e nas recomendações do NRC (1989), uma vaca de leite teria que ingerir cerca de 9 kg de MS por dia nas últimas semanas pré-parto para suprir suas necessidades por PB. No entanto, vários estudos têm mostrado que o consumo de matéria seca nos últimos 2 a 3 dias pré-parto cai abaixo do valor de 9 kg/d (SANTOS, 1996; GRUMMER, 1995; BERTICS et al., 1992) o que causaria um balanço negativo de PB (GRUMMER, 1995). O aumento no nível de PB da dieta poderá reduzir a necessidade por maior consumo de MS para manter um balanço positivo deste nutriente. Apesar desses dados mostrarem que teoricamente há benefícios no aumento dos níveis de PB de 12,5 para valores acima de 14%, o maior desafio no suprimento de PB para vacas de leite ocorre logo após o parto, quando as necessidades por aminoácidos praticamente triplicam nos primeiros 4 dias de lactação (BELL, 1995). Em experimentos nos quais foram coletados dados de diversas fazendas de leite e observou que animais que recebiam dietas com níveis mais altos de PB que os recomendados pelo NRC (1978) durante as últimas 3 semanas de gestação apresentaram menor incidência de retenção de placenta e cetose primaria pós-parto (CURTIS et al., 1985). No entanto, os casos de cetose foram baseados em observações visuais dos animais pelos fazendeiros ou pelo veterinário, e tal procedimento nem sempre é preciso. Quando a ingestão de PB e a absorção de aminoácidos é superior aos requerimentos ou então quando as necessidades energéticas do animal são maiores que a ingestão de energia, aminoácidos podem ser utilizados como precursores gliconeogênicos 47 (SANTOS; SANTOS, 1998). De acordo com Huntignton (1997), a contribuição dos aminoácidos para a síntese de glicose pelo fígado de vacas em lactação é inferior a 6% dos requerimentos diários. Nos estudos de Komaragiri; Erdman (1995), a mobilização de proteína durante o período de transição contribuiu com apenas 8% da energia mobilizada das reservas corporais, ou seja, a utilização de aminoácidos para o suprimento de energia para a vaca de leite no período de transição não é fator limitante para o desempenho animal (SANTOS; SANTOS, 1996). Alguns autores (VAN SAUN, 1991; VAN SAUN; SNIFFEN, 1996) têm mencionado que os benefícios dos níveis mais altos de PB e PNDR na dieta de vacas secas vão além da manutenção de um balanço proteico positivo e do fornecimento de aminoácidos para gliconeogênese. Eles hipotetizaram que o fornecimento de níveis mais altos de PB e PNDR aumentariam o suprimento de aminoácidos essenciais tais como metionina e lisina para absorção no intestino delgado. Metionina é utilizada na síntese de lipoproteínas para o fígado. Ruminantes têm limitada capacidade de síntese de VLDL (HERDT, 1988; GRUMMER, 1993) e isso é um dos fatores que contribuem para o desenvolvimento de esteatose hepática. Aumentando a disponibilidade de metionina para a síntese de VLDL no fígado iria reduzir a taxa de infiltração gordurosa no fígado e a incidência de cetose. No entanto, estudos conduzidos nas Universidades de New Hampshire e Wisconsin (SOCHA et al., 1994; BERTICS; GRUMMER, 1997) observaram que a adição de metionina e/ou lisina na dieta de vacas pré-parto não reduziu a mobilização de gordura do tecido adiposo baseado nos valores de AGL assim como a concentração de 48 triglicerídeos hepáticos no período de transição. Portanto, os dados até agora disponíveis não suportam a hipótese de que um aumento na concentração de PNDR no período pré-parto poderiam reduzir a incidência de esteatose hepática (SANTOS; SANTOS, 1986). Poucos estudos têm relatado uma melhora no desempenho lactacional pós-parto quando vacas receberam dietas com níveis de PB ou PNDR superiores as recomendações do NRC (1989). Com exceção de poucos estudos que observaram pequena resposta da adição de níveis mais altos de PB ou PNDR (VAN SAUN et al., 1993), a maioria das pesquisas não têm mostrado praticamente nenhum benefício da adição de níveis de PB e PNDR superiores aos recomendados pelo NRC (1989) em dietas de vacas secas (PUTNAM; VARGA, 1997; WU et al., 1997; SHARMA et al., 1995; CRAWLEY; KILMER, 1995; VAN SAUN et al., 1995) (Tabela 5). Tabela 5. Efeito da suplementação proteica pré-parto acima das recomendações do NRC (1989) sob o desempenho de vacas de leite pós-parto Tratamento CMS (kg/d) Leite (kg/d) Gordura (%) Proteína (%) Referência Baixa PNDR 23,9 41,1 3,61 2,85 Wu et al., 1997. Alta PNDR 23,0 40,8 3,64 2,90 Controle 20,8 38,4 *** 4,05 3,06 Crawley e Kilmer, 1995 Alta PB/ baixa PDR 20,1 34,6 3,91 3,11 Alta PB e PNDR 20,2 36,5 4,16 3,15 Baixa PNDR ND 25,1 3,57 2,96 Van Saun et al., 1993 Alta PNDR ND 24,6 3,74 3,18 ** *P <0,10, ** P < 0,05, ***P < 0,01 ND: Não disponível no mercado. 49 Putnam; Varga (1997) discordaram de outros autores e concluíram que o balanceamento de rações para vacas pré-parto para suprir os atuais requerimentos por PB, PDR e PNDR pode ser atingido utilizando as recomendações do NRC (1989). Portanto, até o presente momento, há poucas evidências de que aumentando os níveis de PB ou PNDR além daqueles recomendados pelo NRC (1989) irão trazer benefícios no desempenho lactacional e na saúde de vacas de leite pós-parto. O aumento nas exigências de energia e proteína pelos animais, dietas mais densas em nutrientes se fazem necessárias, acarretando aumentos na concentração de proteína na dieta. No entanto, o excesso de proteína, além de aumentar o custo da ração, pode acarretar problemas na reprodução. Porém, nas condições brasileiras, principalmente com gado de corte, essa situação raramente ocorre. Mesmo assim, recomenda-se que o adequado consumo desse nutriente seja garantido (SANTOS; SANTOS, 1998). Várias pesquisas têm sumarizado os efeitos do excesso de proteína bruta na dieta sobre o desempenho reprodutivo, principalmente com vacas leiteiras, uma vez que, em gado de corte mantidos em pastagens, este excesso dificilmente ocorre. As fontes de nitrogênio que chegam ao rúmen compreendem o nitrogênio protéico (proteína verdadeira) e o nitrogênio não protéico (NNP). O NNP é altamente degradável e usualmente é convertido em amônia. As fontes de proteína verdadeira podem escapar da degradação ruminal ou serem degradadas a peptídeos, aminoácidos e/ou amônia. Uma parte desta amônia é convertida em proteína microbiana dependendo de uma variedade 50 de fatores como o pH do rúmen, taxa de carboidratos fermentáveis e taxa de diluição do fluido ruminal (SANTOS; SANTOS, 1998). A amônia, quando não é convertida em proteína microbiana, é absorvida pela parede ruminal e é convertida, com custo energético, a ureia pelo fígado. A amônia também é formada durante a gliconeogênese a partir da deaminação de aminoácidos e pode também contribuir para aumentar o teor de ureia no sangue. A concentração de amônia no sangue também está associada ao perfil de aminoácidos da proteína da dieta. Uma dieta contendo baixa proporção de aminoácidos essenciais pode acarretar aumento na síntese de ureia. O balanço de aminoácidos da proteína na dieta também afeta o desenvolvimento da puberdade. Embora o mecanismo não seja conhecido, acredita-se que haja deficiência nos aminoácidos necessários à síntese de hormônios protéicos (GOMES et al., 2009). McCormick et al. (1999) estudaram o efeito da proteína não degradável no rúmen sobre o desempenho reprodutivo de vacas suplementadas a pasto. Os autores observaram que as vacas que consumiram excesso de proteína tiveram, em média, um período de infertilidade em torno de 15 dias a mais quando comparadas com o grupo controle. No entanto, nenhuma diferença foi observada na taxa de concepção e período de infertilidade quando somente a percentagem de proteína não degradável no rúmen da dieta foi aumentada. A concentração de nitrogênio no fluido do trato genital pode estar relacionada com a concentração de nitrogênio no sangue. Consequentemente, concentrações excessivas de amônia ou ureia podem ser tóxicas para o óvulo, o espermatozoide ou o 51 embrião (PIRES et al., 2011). Existe pouca informação disponível para suportar ou combater esta hipótese. O nitrogênio uréico vaginal foi 8,2 versus 20,9 mg/dL em vacas alimentadas com 13 ou 20% de proteína bruta (CARROLL et al., 1988). Entretanto, nenhuma diferença foi observada no nitrogênio uréico vaginal entre as vacas que emprenharam ou não (PIRES et al., 2011). O fluido uterino de vacas alimentadas com 12 ou 23% de proteína bruta foi incubado com espermatozoide de bovino, óvulo, espermatozoide e embriões de camundongo, mas nenhum efeito foi observado na motilidade dos espermatozoides, fertilização dos óvulos ou desenvolvimento dos embriões (SWANSON, 1989). Outras condições tais como pH e conteúdo de minerais no ambiente uterino podem ser influenciadas pelo teor de proteína e, subsequentemente, prejudicar a viabilidade dos embriões (STAPLES et al., 1993). Os efeitos da proteína na dieta sobre a reprodução não são consistentes, entretanto, pode-se argumentar que existe uma redução na taxa de concepção com dietas excessivas em proteína bruta e/ou proteína degradável no rúmen (Figura 2). 52 Figura 2. Efeito do plano nutricional e do tipo de dieta durante a maturação do oócito sobre o desenvolvimento de embriões de ruminantes em programa de superovulação e/ou produção de embriões in vitro (Fonte: Adaptado de Robinson et al., 2006). A ótima utilização de PB na dieta depende da seleção de alimentos proteicos e suplementos nitrogenados não proteicos (NNP) que forneçam quantidades de proteína degradável no rúmen (PDR) que satisfaçam, mas não excedam, o requerimento de nitrogênio (N) necessário para a máxima síntese de proteína microbiana e, em determinadas situações, a utilização de fontes adequadas de proteína não degradada no rúmen (PNDR) para o fornecimento de aminoácidos absorvíveis no intestino delgado (DANTZIG, 1990). Em situações em que há excesso de PDR na dieta ou falta de sincronia na disponibilização de energia e proteína no rúmen, a taxa de liberação de amônia no rúmen excede a sua utilização pelos microrganismos, resultando em aumento da concentração de amônia e ureia no sangue (NRC, 2001). A maioria das vacas leiteiras consome excesso de proteína na dieta, o que leva ao aumento da concentração sanguínea de ureia e ou amônia (BUTLER, 1998). A 53 concentração de NUP superior a 19mg/dL parece ser inversamente relacionada à fertilidade (FERGUSON et al., 1993; BUTLER et al., 1996). Embora os mecanismos envolvidos não tenham sido ainda elucidados, alterações no ambiente uterino e redução da viabilidade embrionária foram descritas em vacas e novilhas que consumiram dietas contendo excesso de proteína ou dietas em que parte da proteína foi substituída por ureia (GOMES et al., 2009). Jordan et al. (1983) observaram que o fornecimento de uma dieta com 23% de PB a vacas leiteiras resultou em maior concentração de ureia e amônia no sangue e de ureia na secreção uterina, além de menor concentração de P, Mg e K na secreção uterina, em comparação ao fornecimento de uma dieta com 12% de PB. Em vacas leiteiras com média de produção de 10.000 kg leite/lactação, média 50 dias de lactação, consumindo uma dieta com 20% de PB, Hammon et al. (2005) observaram que a levada concentração de amônia e de N-uréico no fluido uterino no 7º dia do ciclo estral. Fisiologicamente, o pH uterino é maior na fase de diestro do ciclo estral (pH=7,1) do que ao estro (pH=6,8), devido ao aumento nas concentrações de Mg, K e P durante a fase lútea e ao aumento na atividade da enzima anidrase carbônica endometrial (GOMES et al., 2009). Nos experimentos realizados por Elrod e Butler (1993) e Elrod et al. (1993), o excesso de PDR e de PDNR na dieta oferecida a novilhas resultou em redução do pH uterino, no 7º dia do ciclo estral. Também Rhoads et al. (2004) relataram a existência de uma relação inversa entre a concentração de NUP e o pH uterino no 7º dia do ciclo estral, em vacas holandesas lactantes. O menor pH pode 54 estar relacionado à redução de Mg, K e P durante a fase lútea e à inibição da anidrase carbônica endometrial, que é sensível às alterações na composição iônica (ELROD; BUTLER, 1993; ELROD et al., 1993). Os subprodutos (amônia e ureia) provenientes do metabolismo do N podem ser tóxicos ao ovócito e ao embrião (LEROY et al., 2008). Contudo, o efeito tóxico de dietas contendo ureia sobre a qualidade embrionária foi relacionado ao período de fornecimento (DAWUDA et al., 2002) e ao momento em relação a IA (ALVES, 2007). Menores proporções de ovócitos fecundados e de embriões viáveis foram recuperadas de vacas que consumiram 100g ureia/dia por cinco dias após a IA, em relação às que consumiram a mesma quantidade de ureia por cinco dias antes da IA (ALVES, 2007). É provável que a elevada concentração de NUP seja prejudicial aos ovócitos ou aos embriões antes do 7º dia de gestação. Bode et al. (2001) e Rhoads et al. (2006) verificaram que embriões coletados de vacas com concentração de NUP inferior a 19mg/dL resultaram em taxa de gestação aproximadamente 24% maior do que embriões coletados de vacas com concentração de NUP igual ou superior a 19 mg/dL. Esta diferença ocorreu apesar dos embriões coletados de ambos os grupos de vacas nos dois estudos serem classificados como excelentes e bons. Efeitos tóxicos de amônia sobre o desenvolvimento embrionário foram demonstrados in vitro. Em estudo realizado por Sinclair et al. (2000), menor proporção de ovócitos coletados de novilhas com alta concentração plasmática de amônia se desenvolveu a blastocistos. Da mesma forma, Hammon et al. (2000), demonstraram que a adição de amônia ao meio de cultivo reduziu a proporção de ovócitos fertilizados que 55 se desenvolveu a blastocistos e aumentou a proporção de embriões degenerados, de forma dose-dependente. Segundo Gardner; Lane (1993), a amônia presente nos meios de cultivo in vitro pode afetar adversamente o desenvolvimento embrionário, por -cetoglutarato, por meio de sua conversão a -cetoglutarato pelo ciclo do ácido tricarboxílico e, assim, menor produção de ATP pelas células embrionárias. Além disso, foram sugeridos dois possíveis mecanismos responsáveis pelos efeitos inibitórios da amônia sobre o crescimento in vitro de células de mamíferos: 1) a alteração do pH intracelular, ocasionada pela presença de amônia no meio, requer o envolvimento da Na + /K + - ATPase para transportar NH 4 + através da membrana celular, um processo que envolve gasto de energia na forma de ATP, 2) a amônia pode interagir diretamente com enzimas e participar de uma série de ciclos relacionados à sua detoxicação, os quais consomem ATP. Assim, qualquer que seja o mecanismo, a inclusão de amônia ao meio de cultivo pode desviar o ATP que seria utilizado para o crescimento da célula para a manutenção do meio intracelular (ROOKE et al., 2004) A alta ingestão de proteínas pode ainda influenciar o sistema reprodutivo como resultado da maior demanda energética associada a detoxicação do excesso de amônia. O custo energético associado com a detoxicação de grande quantidade de amônia a ureia pelo fígado pode exacerbar o BEN no início da lactação e contribuir para a redução da fertilidade (WATHES et al., 2007). Este efeito aditivo dificulta a interpretação dos resultados de trabalhos que buscaram estabelecer relação entre o excesso de N na dieta e a fertilidade de vacas leiteiras no pós-parto (GOMES, 2009). 56 3.2.7. Consumo de Energia Pela Vaca e suplementação lipídica O consumo adequado de energia por vacas secas é provavelmente o principal desafio do período de transição. Dietas com excessiva densidade energética fornecidas a vacas com prolongado período seco podem aumentar a predisposição desses animais ao desenvolvimento de esteatose hepática e cetose (HERDT, 1988; MORROW et al., 1979). Por outro lado, dietas com baixos níveis de energia nas últimas semanas pré- parto podem comprometer ainda mais a ingestão de energia já afetada pela queda no consumo de MS (GRUMMER, 1995; BERTICS et al., 1992; VAN SAUN, 1991) e acentuar o balanço energético negativo que ocorre nos últimos dias de gestação. Balanço negativo severo pré-parto aumenta a mobilização de reservas de gordura causando um excessivo fluxo de ácidos graxos não esterificados para o fígado, o qual pode levar ao aparecimento de esteatose hepática, cetose e outros distúrbios do metabolismo (SANTOS; SANTOS, 1998). Vários pesquisadores têm preconizado o uso de dietas com níveis mais altos de energia que os recomendados pelo NRC (1989) durante as últimas 3 semanas pré-parto (VAN SAUN, 1991; GRUMMER, 1995; VAN SAUN; SNIFFEN, 1996). Como a queda no consumo de MS é praticamente inevitável nos dias que antecedem o parto, acredita-se que uma maneira lógica de compensar a ingestão de nutrientes é aumentar a sua concentração na dieta. Há várias possibilidades para se elevar a concentração de energia líquida de lactação na dieta de vacas de leite e dentre elas estão: alterar a relação 57 forragem:concentrado, aumentar o nível de carboidratos não fibrosos na dieta, fornecer fontes de carboidratos com maior digestão ruminal ou adicionar gordura à dieta (SANTOS; SANTOS, 1998). Grummer (1995) destacou que o fornecimento de dietas com níveis mais altos de carboidratos não estruturais além de conter maior concentração de energia irá proporcionar uma melhor adaptação do rúmem e microrganismos para a dieta do início da lactação. Dirksen et al. (1985) observaram que o desenvolvimento das papilas do rumem é lento e dependente da disponibilidade de ácidos graxos voláteis. De acordo com Dirksen et al. (1985) o tamanho das papilas e a sua capacidade de absorção só atinge valores máximos após 4 a 6 semanas em dietas com altos níveis de carboidratos fermentáveis no rúmem. A absorção de ácidos graxos voláteis pelo epitélio ruminal é essencial para evitar o acúmulo desses ácidos o que pode levar a acidose ruminal. Além da adaptação do rúmem a dietas com mais carboidratos não estruturais, essas dietas irão promover maior fermentação ruminal e produção de ácidos graxos voláteis. Quando amido é o principal componente aumentado na dieta, a fermentação ruminal irá produzir maiores quantidades de ácido propiônico, o qual é utilizado para a síntese de glicose pelo fígado (HUNTINGTON, 1997). A maior produção de glicose pelo fígado e o maior fluxo de propionato pelo sistema porta estimula a síntese de insulina pelo pâncreas (SANTOS; SANTOS, 1998). Quando HOLTENIUS et al. (1993) aumentaram o fornecimento de concentrado ao mesmo tempo que a ingestão de energia foi mantida constante, as vacas secas 58 apresentaram maiores níveis de insulina plasmática. Aumentando o fornecimento de concentrado de 0,9 para 7,0 kg/d durante a última semana do período seco, enquanto a ingestão de forragem foi mantida constante, resultou num aumento de até 300% nos níveis séricos de insulina (HOLTENIUS et al., 1993). No estudo de Minor et al. (1998) aumentaram a concentração de energia líquida para lactação (ELL) na dieta de vacas secas através da substituição de forragem por milho moído e amido. Quando a concentração de ELL foi aumentada de 1,34 para 1,63 Mcal/kg, as vacas tiveram maior consumo de matéria seca e maior ingestão de energia mantendo balanço energético positivo durante os últimos 19 dias do período seco. O desempenho pós-parto também foi melhorado e a produção de leite durante as primeiras 40 semanas foi aumentada em 2,3 kg/d, mas os resultados não podem ser atribuídos aos efeitos da dieta pré-parto pois as dietas durante a lactação foram distintas e com diferentes níveis de fibra e carboidratos não fibrosos. Apesar do desempenho pós-parto não poder ser atribuído a inclusão de níveis mais altos de carboidratos não fibrosos durante o período de transição, os parâmetros metabólicos durante o período periparturiente foram melhorados pela energia adicional da dieta. Vacas que receberam níveis mais altos de energia pré-parto tiveram níveis -OH-butirato e maior concentração de glicogênio hepático (SANTOS; SANTOS, 1998). Esses dados demonstram claramente que a utilização de dietas para vacas secas com níveis mais altos de ELL que os recomendados pelo NRC (1989) através da adição de carboidratos não fibrosos melhora o metabolismo e reduz as chances de ocorrência 59 de distúrbios do metabolismo intermediário. Apesar dos dados de pesquisas controladas mostrarem que a substituição de forragem por grãos pré-parto traz inúmeros benefícios, estudos conduzidos em fazendas comerciais com grande número de animais têm concluído que a ingestão de altos níveis de energia pré-parto, ou melhor, a substituição de carboidratos fibrosos por não fibrosos na dieta de vacas secas é fator de risco para a ocorrência de deslocamento de abomaso pós-parto (SHAVER, 1997; CAMERON et al., 1998). A adição de gordura à dieta é uma maneira de aumentar a concentração de energia na ração sem promover mudanças nos níveis de fibra e de carboidratos não fibrosos. Kronfeld (1972) mencionou que a adição de gordura à dieta de vacas no final de gestação e início de lactação poderia aumentar a ingestão de energia e reduzir a incidência de cetose. De acordo com vários estudos (HERDT, 1988; GRUMMER, 1993; GRUMMER, 1995) a ocorrência de cetose clínica e subclínica pós-parto é precedida por um aumento na infiltração de gordura no fígado e por um aumento na relação triglicerídeos/glicogênio hepáticos nos últimos dias de gestação. Em dois estudos onde a adição de gordura foi feita nas últimas semanas que antecediam o parto (SKAAR et al., 1989; GRUM et al., 1996) os resultados mostraram dados controversos. Skaar et al. (1989) observaram que a adição de gordura na dieta de vacas em transição não afetou o consumo de matéria seca nem a ingestão de energia pré-parto. Os mesmos efeitos foram observados para os níveis plasmáticos de glicose, AG -OH- 60 butirato pré-parto, mas a suplementação com gordura mostrou uma tendência em aumentar as concentrações de triglicerídeos hepáticos. Já no estudo de Grum et al. (1996) a adição de 4% de gordura na ração de vacas secas reduziu o consumo de matéria seca pré-parto quando comparado com a dieta com mesmo nível de energia, mas o desempenho lactacional pós-parto não foi afetado. A suplementação com gordura pré- -OH-butirato, mas ela reduziu os níveis plasmáticos de insulina durante o período de transição e aumentou os de AGL durante o período antes do parto. Apesar dos níveis mais altos de AGL e mais baixos de insulina, a suplementação com gordura reduziu a infiltração de triglicerídeos e lipídeos totais no fígado e não alterou a concentração de glicogênio hepático. Há a necessidade de mais pesquisas com o uso de gordura na dieta de vacas secas pois dados até então disponíveis são limitados e controversos. Apesar da controvérsia nos resultados dos parâmetros metabólicos de vacas secas suplementadas com gordura, o desempenho lactacional pós-parto não foi melhorado pela adição de gordura na dieta do período seco (SANTOS; SANTOS, 1998). Os efeitos da nutrição sobre a reprodução têm sido mais extensivamente examinados, usando-se a energia como variável. O consumo insuficiente de energia está relacionado ao pobre desempenho reprodutivo, resultando em um período prolongado de anestro após o parto, baixa produção de progesterona pelo corpo lúteo, e baixa taxa de concepção. Nos machos, o baixo consumo de energia está associado ao atraso na idade da puberdade, redução da libido e queda na produção de espermatozóides. 61 Embora muitos nutrientes tenham sido indicados como tendo importante papel em definir a função reprodutiva em vacas, o nível energético é, provavelmente, o fator mais importante e o mais difícil de manejar (SANTOS; SANTOS, 1998). De fato, a energia é o fator mais limitante para as vacas no período de transição. No entanto, o aumento da densidade energética da dieta pode ser mais complicado, uma vez que, se uma vaca não está consumindo MS suficiente para atender às necessidades energéticas para manutenção, produção de leite e reprodução, a densidade energética somente poderá ser aumentada se não comprometer a saúde do animal. Por exemplo, o consumo elevado de concentrado pode ocasionar acidose e/ou diminuição no consumo de MS. A quantidade de gordura que pode ser incluída na dieta deve ser restrita a 5% da MS, para se assegurar o consumo máximo da dieta e evitar diminuição de consumo e depressão da digestão da fibra. As reservas de energia podem constituir até 50% do peso do animal (SANTOS; SANTOS, 1998). O consumo inadequado de energia no final da gestação diminui a taxa de prenhez, mesmo quando o consumo energético é adequado durante o pós-parto. O balanço energético (BE) é igual à energia consumida menos a energia exigida para manutenção e produção de leite. Cálculos da energia necessária para manutenção e produção de leite, comparada com a energia consumida, mostram que as vacas após o parto entram no balanço energético negativo (BEN) (BERGAMASCHI et al., 2010). Consequentemente, o BEN, provavelmente, não afeta diretamente a função ovariana. É mais provável que o BEN influencie o sistema endócrino do animal, o qual regula a função ovariana, ele pode inibir o desenvolvimento, as pulsações de GnRH e o LH 62 requeridos para o restabelecimento do ciclo ovulatório. O efeito direto do BE sobre a secreção de LH foi demonstrado por Imakawa et al. (1987). Esses pesquisadores utilizaram novilhas ovariectomizadas submetidas à consumo restrito de alimento. Nesse caso, a concentração plasmática e a frequência de pulso do LH foram reduzidas. Pelo uso de ultrassonografia, Lucy et al. (2001) determinaram como o ovário responde a mudanças no BE. As vacas no período negativo de energia apresentam grande número de folículos pequenos e poucos folículos grandes (>10 mm de diâmetro). Quando aumenta o BE, o número de pequenos folículos diminui e aumenta o número de folículos maiores. Um número maior de folículos grandes foi encontrado naquelas vacas que estavam no maior BE. Em outro estudo, Lucy et al. (1991) determinaram que o aumento do BE está positivamente associado com a amplitude do pulso de LH e com o diâmetro dos folículos maiores no ovário. Os autores concluíram que a passagem de folículos menores para maiores está relacionada ao BE, e que a primeira ovulação ocorre mais cedo após o parto naquelas vacas que têm balanço positivo de energia também mais cedo. O mais simples dos fatores para avaliar o balanço energético é o escore de condição corporal (ECC). Na figura 3 é mostrada a condição corporal da vaca que pode ocorrer durante as diversas fases da lactação. 63 Figura 3. Escore de condição corporal (ECC) para vacas leiteiras durante o período de lactação, onde 1 = vaca extremamente magra e 5 = vaca extremamente gorda. Fonte: Engormix (2008). Entretanto, os dados revelaram tendência de que as vacas gordas tiveram baixa taxa de concepção no primeiro serviço (BUTLER; SMITH, 1989). Fonseca et al. (1983) concluíram que existe relação positiva entre o nível de progesterona no sangue 12 dias antes do primeiro serviço e a taxa de concepção no primeiro serviço. Essa taxa de concepção aumentou 12% para cada ng/mL de aumento na progesterona durante a última metade do ciclo estral antes do primeiro serviço. Adicionalmente, a progesterona aumentou 0,3 ng/mL para cada kg de aumento no peso corporal durante os primeiros 28 dias antes do primeiro serviço. Consequentemente, vacas que ganharam peso durante o mês anterior ao primeiro serviço apresentaram teores de progesterona mais altos do que as vacas que perderam peso. Fonseca et al. (1983) concluíram que existe relação positiva entre o nível de progesterona no sangue 12 dias antes do primeiro serviço e a taxa de concepção no primeiro serviço. Essa taxa de concepção aumentou 12% para cada ng/mL de aumento na progesterona durante a última metade do ciclo estral antes do primeiro serviço. 64 Adicionalmente, a progesterona aumentou 0,3 ng/mL para cada kg de aumento no peso corporal durante os primeiros 28 dias antes do primeiro serviço. Consequentemente, vacas que ganharam peso durante o mês anterior ao primeiro serviço apresentaram teores de progesterona mais altos do que as vacas que perderam peso. Ainda segundo Fonseca et al. (1983), como regra geral, a suplementação de nutrientes ou não-nutrientes (aditivos, hormônios etc.) na dieta de ruminantes para melhorar o BE durante o início da lactação pode melhorar o desempenho reprodutivo. Por exemplo, o uso de ionóforos, bacteriostáticos que alteram o padrão de fermentação ruminal podem ser utilizados para melhorar o desempenho re