_ Schimbările climatice și vite : Genetica poate oferi un răspuns la toleranța la stresul termic

Cum decid fermierii ce vaci să crească și pe care să le pună la pășune?

În mod istoric, fermierii au vaci selectate cu genetică pentru o producție și o calitate mai bună a laptelui. Mai mult lapte înseamnă mai multă aprovizionare și mai mulți bani în buzunarul fermierului.

Dar din cauza temperaturilor în creștere pe tot globul, vacile care pot face față căldurii devin din ce în ce mai de dorit.

„Animale cu producția mare de lapte tinde să fie mai proastă pentru a face față stresului termic”, spune Breno Fragomeni, profesor asistent de științe animale la Colegiul de Agricultură, Sănătate și Resurse Naturale. „Trebuie să începem să selectăm animale și pentru toleranță la căldură, altfel selecția pentru producție mare nu va funcționa”, spune Fragomeni.

Fragomeni folosește cercetări genomice de ultimă oră pentru a determina cum să îmbunătățească vitele de lapte. adaptate la stresul termic.

Eșecul de a selecta toleranța la căldură ar putea duce la o producție de alimente mai scăzută, ceea ce va crește prețurile alimentelor și insecuritatea alimentară. În plus, vacile care sunt în mod natural mai capabile să suporte căldura vor fi mai confortabile, asigurând o bunăstare crescută a animalelor.

Pentru a-și efectua cercetările, Fragomeni și echipa sa colectează peste 20 de tipuri de date, inclusiv cât de mult lapte este vacile produc, producția de proteine ​​și grăsimi, numărul de celule și când și cât de des se reproduc vacile. Ei compară aceste date cu datele de temperatură și umiditate.

Când bovinele sunt stresate, unul dintre primele efecte observabile este scăderea producției de lapte. Acest lucru se datorează probabil că mâncatul și digerarea generează multă căldură în corpurile vacilor. Deci, atunci când vacile sunt stresate de căldură, ele mănâncă mai puțin și, prin urmare, produc mai puțin lapte.

Fragomeni a descoperit că pentru fiecare grad peste 65 pe indicele de umiditate a temperaturii (THI), producția de lapte la Centrul de Lactate Kellogg scade cu 0,2 kilograme de lapte per vaca. Într-o zi extrem de fierbinte, acest lucru ar putea provoca o pierdere totală de 500 de kilograme de lapte în unitate.

„Când vorbiți despre stresul termic, oamenii își imaginează de obicei animalele care mor din cauza căldurii”, spune Fragomeni. "Dar în fermele de lapte, animalele sunt ușor stresate. Nu este că suferă în așa fel încât să nu mai facă față. Încă produc lapte, este doar puțin mai puțin."

Această scădere estimată de 5% a producției în timpul verii ar putea însemna încheierea anului cu o pierdere mai degrabă decât un profit pentru fermierii de lactate, care operează cu marje de profit foarte înguste. Industria produselor lactate pierde anual aproximativ 1,2 miliarde de dolari din cauza stresului termic.

În plus, atunci când vacile sunt stresate termic în lunile de vară, nu vor să conceapă. Așteaptă până când temperaturile scad toamna pentru a rămâne însărcinate. Aceasta înseamnă că vițeii se nasc în căldura verii. Pe lângă stresul de a da naștere și de a produce lapte la maximum pentru vițeii lor, vacile se confruntă cu tot mai mult stres termic.

„Aceasta este momentul în care vaca are nevoie de mai mult confort, dar este și atunci când vaca este fiind cel mai stresat de producția mare de lapte și revenirea după livrare”, Fragomeni. „Devine un ciclu.”

Nu există o singură genă care să rezolve singură problema stresului termic. Fragomeni se uită la genomul complet al taurilor care au sute de fiice și vede ale căror fiice sunt mai potrivite pentru a face față căldurii.

„Toleranța la stresul termic este o trăsătură foarte complexă. Avem sute, dacă nu mii de gene. implicat”, spune Fragomeni. „La sfârșitul zilei, selectarea pentru un singur marker sau pentru câțiva markeri nu va face o mare diferență.”

Folosind un model statistic sofisticat, Fragomeni și echipa sa asociază producția de lapte cu temperatura folosind o bază de date națională de genetică a taurului. Modelul creează o estimare a cât de mult lapte este de așteptat să piardă o vacă în raport cu media națională, pe baza tatălui lor.

Fără a folosi genomica, ar dura aproximativ cinci ani pentru ca oamenii de știință să poată determina dacă un taur este potrivit genetic pentru căldură.

„Dacă nu utilizați genomica. , putem spune dacă taurul este bun sau nu după ce avem atât de multe fiice cu înregistrări complete de lactație și asta durează ceva timp”, spune Fragomeni.

Transmiterea acestor informații fermierilor îi ajută să decidă ce tauri să caute ca toți, astfel încât descendenții lor să fie mai potriviți pentru căldură, în timp ce sunt în continuare producători mari de lapte.

Deși unele ferme au sisteme de răcire în hambarele lor, pentru mulți, instalarea unor sisteme scumpe de aer condiționat nu este fezabilă, ceea ce face ca soluții genetice mult mai durabile.

„Unele dintre aceste intervenții de mediu pot fi o provocare sau costuri prohibitive pentru unele ferme”, spune Fragomeni. „Cu toate acestea, vom răspândi genetica tolerantă la căldură în întreaga populație și sperăm că, pe termen lung, vom avea animale mai bune pentru asta.”

Fragomeni lucrează în prezent la un studiu folosind mostre de lapte și fecale de la bovine de la Centrul de produse lactate Kellogg pentru a determina dacă stresul termic modifică microbiomul animalelor.

Acest studiu face parte dintr-un efort de a dezvolta măsurători mai bune non-invazive pentru stresul termic. În prezent, cele mai precise măsuri necesită ca oamenii de știință să ia probe de sânge, frecvența respirației sau temperatura vaginală. Aceste metode sunt greu de extins pentru fermele mari și pot stresa și mai mult animalele.

„Când vorbiți despre anumite ferme, putem spune că animalele sunt stresate de căldură doar după ce prezintă simptome și este prea mult. întârziat la o intervenție”, spune Fragomeni. „Așadar, încercăm să găsim metode mai bune, care să nu fie invazive.”

Fragomeni lucrează, de asemenea, la un studiu care compară bovinele din Wisconsin și Texas, doi dintre cei mai mari producători de lactate din S.U.A. Aceste două state au sisteme de management și climate radical diferite, care ar putea corespunde diferențelor genetice ale animalelor.

În Connecticut, animalele se confruntă cu o medie de 100 de zile de stres termic pe an. În sud, acest număr poate ajunge până la 250 de zile pe an.

„Uneori poți face față unei vaci stresate la căldură mai puțin de o treime din an”, spune Fragomeni. „Așa că putem păstra animalele care sunt sensibile la stresul termic. În timp ce în sud, dacă animalul este sensibil, trebuie doar să scape de el. Deci, poate că animalele din regiunile mai reci sunt de fapt mai sensibile decât animalele din regiunile mai calde. Aceasta este ipoteza noastră.”

Obiectivul pe termen lung al acestei lucrări este de a identifica cea mai bună genetică pentru vaci din fiecare regiune climatică a S.U.A.

O parte esențială a cercetării lui Fragomeni se asigură că soluțiile sale sunt durabile pentru fermieri, consumatori și mediu.

„Sustenabilitatea trebuie să fie economică, de mediu și socială – oamenii trebuie să își poată permite mâncarea”, spune Fragomeni. „Nu încercăm să venim cu lucruri nerealiste pentru fermieri.”

(Fluierul)