Leitões Genético

Pode-se afirmar que o melhoramento genético dos suínos alcançou as metas, tão almejadas nas décadas de 60 e 70, de produção de carcaças com baixo percentual de toucinho, maior profundidade e maior área de olho de lombo, resultando em alto percentual de carne magra produzida por animal abatido, em um intervalo de tempo cada vez menor, devido às altas taxas de crescimento diário. Esta produção se dá com custos também cada vez menores, fruto da melhoria da conversão alimentar, imprimido, principalmente pelo componente paterno das linhagens comerciais. Em relação às características advindas do componente materno, também houve um grande avanço a partir da década de 80, que se concretizou na década de 90 e continua até os dias atuais.

Em termos numéricos, o melhoramento genético dos suínos, considerando as linhagens paternas e maternas, proporcionou, em média, progressos genéticos anuais da ordem de +20 gramas para ganho de peso médio diário (GPMD), +0,5% em carne magra (CM%) e +0,2 leitões/leitegada(16). No entanto, atualmente, há uma forte pressão para que mesmo características como baixo valor econômico também sejam colocadas nos índices de seleção, como por exemplo, agressividade e comportamentos estereotipados(07) e características relacionadas ao impacto ambiental provocado pela suinocultura, como a excreção de nitrogênio e fósforo nas fezes. Em pesquisa recente, a exemplo de, Qu, Rothschild e Stahl (2007) utilizando a técnica de "microarray" detectaram efeito da linhagem do cachaço sobre a expressão de 339 genes, identificaram também efeito da quantidade de fósforo na dieta sobre a expressão de 18 genes e o efeito da interação entre a linhagem do cachaço e a dieta sobre a expressão de 31 genes.

Adicionalmente, devido à resposta correlacionada(05), algumas características pioraram e, atualmente, as taxas de mortalidade de leitões nas fases iniciais de vida aumentaram muito, contribuindo para a diminuição da velocidade do progresso genético da característica número de leitões desmamados por porca ano (D/P/A), mesmo com grande progresso genético na característica tamanho de leitegada (TL)(06). O mesmo foi encontrado em linhagens de camundongos selecionadas para tamanho da ninhada comparado a uma linhagem controle que foi mantida sob cruzamento aleatório por vinte gerações, ou seja, um aumento do número de filhotes por parto e um aumento concomitante da mortalidade pré-desmame na linhagem selecionada(24). Considerando que a mortalidade de leitões não é importante apenas do ponto de vista econômico e de produção, mas também do ponto de vista de bem estar animal e social, já que a sociedade não aprecia o fato de grande número de leitões morrerem em sistemas intensivos de produção e não aprova o sacrifício de animais doentes ou refugos(31), torna-se necessário o investimento no melhoramento genético de características que propiciem o aumento da sobrevivência dos leitões.

A soma do melhoramento genético paterno e materno continua trazendo ótimos beneficios para produção como conversão alimentar e alta taxa de crescimento diário.

Estratégias de aumento da taxa de sobrevivência dos leitões pelo melhoramento genético podem ser implementadas focando a habilidade materna das linhas fêmeas ou ainda o aumento da resistência inata dos leitões às condições adversas enfrentadas no ambiente extra-uterino logo após o nascimento ou também, melhorando geneticamente os leitões no tocante à resistência a doenças específicas; e, logicamente, uma combinação de todas estas estratégias. Há necessidade de lembrar que o componente longevidade das matrizes influencia diretamente a lucratividade e a eficiência do sistema de produção de leitões(28).

Para fazer melhoramento genético para a habilidade materna da porca, seja pelo aumento da produção de leite ou da eficiência da lactação(1), já que a produção de leite da porca é um dos fatores mais importantes da limitação do crescimento do neonato(15); ou pelo melhor comportamento da matriz ao expor os tetos e pelo som característico emitido para chamar os leitões para mamar, e ainda, pelo comportamento cuidadoso ao deitar evitando o esmagamento(25), ou ainda pela combinação destas características, é necessário tomar alguns cuidados nos programas de melhoramento genético. As granjas núcleos de melhoramento genético que selecionam para a característica habilidade materna não devem usar hormônios para induzir o parto e, muito menos, para auxiliar a expulsão dos leitões após o parto iniciado. Em recente trabalho conduzido no México, os autores mostraram que a administração de ocitocina para auxiliar o parto tem efeito adverso sobre a viabilidade do neonato provocado pelo número, freqüência e intensidade das contrações miometriais, levando a um aumento do número de leitões que nascem com bradicardia e com acidose metabólica(18). O uso de ocitocina também aumenta a chance dos leitões sofrerem intervalos de hipóxia antes do nascimento, aumentando a mortalidade na maternidade(19). Mesmo assim, o uso da ocitocina no auxílio ao parto tem aumentado em granjas comerciais, pois esta prática diminui a duração total do parto e o intervalo entre a expulsão dos leitões, otimizando a mão-de-obra em grandes unidades produtoras de leitões, apesar de aumentar também a incidência de partos distócicos, além dos problemas mencionados com os neonatos(29).

Uma pesquisa conduzida pelo National Pork Producers Council (NPPC) nos Estados Unidos (EUA) mostrou que há diferenças enormes com respeito à longevidade das fêmeas e capacidade reprodutiva entre linhagens(17). Estas diferenças, certamente, também devem se estender ao comportamento destas matrizes, pois, apesar destas pesquisas não terem estudado características comportamentais especificamente, o peso da leitegada e a perda de peso durante a lactação foram estudados neste projeto e ambos são afetados pelo comportamento da fêmea na maternidade.

Investir no melhoramento genético da característica habilidade materna é possível, já que os vários componentes desta característica são herdáveis(1), e necessário, pois há grande variação entre as linhagens comerciais dos resultados de produção(17) que também são conseqüência do comportamento materno, entre outros fatores. No entanto, é importante lembrar que para se calcular valores genéticos para determinados componentes da característica habilidade materna, deve-se corrigir estatisticamente para a vitalidade inerente dos leitões que a porca amamentou em cada ciclo(9).

Finalizando, deve-se evidenciar que um dos componentes mais importantes da característica habilidade materna, que é a produção de leite, pode ser melhorado selecionando fêmeas com boa conformação de úbere durante o período de lactação, pois existe correlação positiva entre produção de leite e conformação do úbere(20). Mas, tem-se que considerar as respostas correlacionadas para as outras características, buscando o melhor balanço entre elas(1).

Uma pesquisa conduzida na Universidade de Nebraska pelo grupo liderado pelo Dr. Rodger K. Johnson mostrou que as linhas paternas selecionadas para altas taxas de crescimento em carne magra, quais sejam Pietrain, Duroc ou Hampshire, são mais sensíveis aos efeitos deletérios provocados pela infecção pelo vírus da PRRS(21). Desde a década de 70, pesquisas têm sido conduzidas no sentido de desvendar mecanismos que expliquem a resistência a doenças específicas e com isto, seja possível o desenvolvimento de marcadores moleculares que possam ser usados no melhoramento genético por meio da seleção assistida por marcadores(34). Um exemplo de sucesso nesta área é o desenvolvimento de marcadores para resistência a colibacilose que já foi concluído, patenteado e é amplamente utilizado pela PIC (Pig Improvement Company) em seu programa de melhoramento. Estudos sobre a herança genética deste marcador de resistência mostraram que a resistência resulta da falta de um simples receptor de superfície celular para a cepa K88. Desta forma, os leitões que não possuem este receptor não são colonizados, pois a E. coli cepa K88 não consegue se aderir à mucosa intestinal destes leitões(34).

 A produção de leite da porca é um dos fatores mais importantes na limitação do crescimento dos neonatos.

A utilização de modelos animais empregando camundongos e ratos transgênicos, em que alguns genes são silenciados pela técnica de knout out, é uma ferramenta valiosíssima na elucidação dos mecanismos moleculares das doenças e tem produzido bastante conhecimento no caso específico de doenças humanas, como Diabetes e Mal de Parkinson. A produção de suínos transgênicos tem aumentado nos últimos anos e, em breve, analogamente ao que já acontece com as pesquisas de doenças em humanos, estas técnicas serão aplicadas na elucidação dos mecanismos moleculares que regem as doenças em suínos. Técnicas recentes e com poder maior de elucidação também serão utilizadas neste sentido como, por exemplo, a recém desenvolvida técnica de RNA de interferência que gerou um prêmio Nobel. Isto proporcionará a utilização da estratégia de Marked Assisted Selection (MAS) em maior escala no melhoramento genético de suínos no tocante ao desenvolvimento de linhagens resistentes a doenças específicas.

Vitalidade dos leitões é definida como sendo a capacidade dos leitões sobreviverem da fase final de gestação, passando pelo parto e pelo período crítico dos primeiros três dias até o desmame(9). Como o conceito envolve a natimortalidade, é interessante frisar que é extremamente importante a correta diferenciação dos leitões natimortos daqueles que nasceram e morreram logo após o parto e, não raramente, sem a presença do "parteiro", pois a mortalidade fetal é influenciada por genes da mãe e genes do feto e ocorre em períodos críticos da gestação que coincidem com as mudanças na placenta(33). Entre os dias 20 e 30 de gestação, há o maior crescimento da placenta e logo após, entre 35 e 40 dias, há um pico de mortalidade fetal que pode ser mensurado avaliando-se os leitões mumificados abaixo de 4 cm de comprimento(33). Até os 60 dias de gestação, há um crescimento linear do comprimento da placenta atingindo aos 65 dias a maior taxa de aumento do peso e, coincidindo com esta fase importante mudança na placenta, há outro pico de mortalidade fetal entre 55 e 65 dias de gestação que pode ser medido avaliando os números de leitões mumificados com 10 a 21 cm(33). E, finalmente, após 100 dias de gestação, há o último pico de mortalidade fetal que são os leitões natimortos, com aspecto normal ou já em deterioração (leitões "achocolatados").

Produções acima de 30 D/P/A já acontecem em vários locais em nível mundial, às vezes, com mudanças no manejo com a intenção de alcançar este tipo de meta, cobrindo marrãs com 160kg aos 270 dias e as mantendo como mães de leite na primeira lactação, alongando o período de lactação para 30 dias, com efeito benéfico sobre a reprodução no próximo parto(22). Mas um dos maiores problemas que impede que um número maior de unidades produtoras ultrapasse a barreira dos 30 leitões D/P/A é o aumento da mortalidade que aconteceu nas linhagens maternas como resposta correlacionada negativamente com a característica tamanho de leitegada(6). Uma possível explicação para o aumento da mortalidade dos leitões é o fato de que rações de gestação com balanço inadequado de aminoácidos ideal possam levar leitões a termo com deficiências nutricionais já ao parto, o que proporcionaria uma diminuição da vitalidade destes leitões. Os trabalhos de Kim e Wu, 2005 mostram que há uma necessidade de se formular rações específicas para a fase inicial e final da gestação no tocante ao balanço de aminoácidos ideal e também considerar as diferenças entre primíparas e multíparas(8). O manejo de se usar apenas um tipo de ração gestação com o mesmo nível adequando apenas a quantidade para as diferentes fases da gestação e categoria de fêmeas gestantes certamente não está em concordância com os resultados destas pesquisas.

 

 Os leitões mais pesados ao nascer tem mais chances de sobreviver, devido a menor probabilidade de sofrer hipotermia.

Quando se pensa em melhorar esta característica, vem logo em mente a estratégia de se aumentar o peso ao nascer dos leitões, pois leitões mais pesados têm mais chances de sobreviver, já que a probabilidade de sofrerem hipotermia é menor(31). Mas, paradoxalmente, em uma revisão publicada sobre este tema são citados vários trabalhos que mostram que selecionar para o aumento do peso ao nascer não aumenta a sobrevivência dos leitões e a explicação dada para esta contradição é o fato de que são genes diferentes que controlam o peso ao nascer e a maturidade fisiológica do leitão, sendo mais eficiente selecionar para aumentar a uniformidade de peso dentro de leitegada para elevar indiretamente a taxa de sobrevivência até o desmame(2).
Pensando em selecionar características comportamentais dos leitões que, por conseqüência, aumentaria a taxa de sobrevivência, uma pesquisa foi conduzida em rebanhos núcleos de melhoramento, em que foi avaliado o comportamento de dois grupos de leitões com relação ao mérito genético para a característica vitalidade logo após o parto e durante as primeiras 24 horas, medindo o tempo gasto do nascimento até o leitão ficar de pé, tempo gasto até o primeiro contato com o úbere e o tempo que o leitão levou do nascimento até colocar o teto na boca. Estas características comportamentais não explicaram a diferença de mérito genético para a característica vitalidade(12).

Este mesmo grupo de pesquisadores continuou aprofundando o assunto para tentar explicar as diferenças encontradas em relação ao mérito genético para a característica vitalidade dos leitões e conduziram outras pesquisas buscando diferenças de estoques de energia nos dois grupos de leitões com relação ao mérito genético e encontraram no grupo de maior mérito genético uma maior quantidade de glicogênio muscular e hepático, maior conteúdo de gordura, maior peso de adrenal, níveis mais elevados de corticóides circulantes e melhor eficiência placentária(13). Este grupo de pesquisadores também mostrou que a seleção para a característica vitalidade dos leitões ao parto pelo componente materno leva a uma diminuição do número de leitões natimortos sem diminuir o tamanho da leitegada(14).

Os suínos nascem com pouca reserva de gordura e pobre capacidade gliconeogênica e, portanto, dependem dos estoques de glicogênio(3). Por este motivo, os achados das pesquisas citadas são bastante valiosos para explicar diferenças nas taxas de sobrevivências dos leitões. Adicionalmente, outro fato colabora para a convergência destes resultados na explicação da característica vitalidade, o fator fisiológico ligado ao parto e à maturidade dos leitões ao final da gestação, que é o aumento do nível de cortisol, responsável por induzir o pulmão a produzir uma quantidade adequada de surfactante, que será extremamente importante na primeira inspiração de cada leitão no momento do parto(4). A importância do aumento do cortisol na fase final da gestação ligada ao aumento da produção de surfactante fica clara quando se conhece o fato de que maternidades de humanos usam surfactante isolados de pulmões de suínos para aumentar a taxa de sobrevida de crianças que nascem prematuras.
Selecionar para vitalidade dos leitões é possível, eficiente e necessário(9). Há resposta correlacionada com outras características de interesse econômico e devem ser balanceadas dentro do programa de melhoramento genético. Interessante notar que quando se seleciona para vitalidade dos leitões e taxa de crescimento, concomitantemente, ocorre um ganho extra na taxa de crescimento comparado a uma estratégia em que se seleciona apenas para taxa de crescimento(10).

Durante o 8º Congresso Mundial de Genética Aplicada ao Melhoramento Animal (8th WCGALP-World Congress on Genetics Applied to Livestock Production), realizado em 2006 pela primeira vez no Brasil, muitos dos trabalhos de pesquisas apresentados foram sobre o melhoramento genético para vitalidade dos leitões. Dos 27 trabalhos apresentados na seção de Melhoramento Genético de Suínos (Pig Breeding), oito foram sobre vitalidade dos leitões. Destes trabalhos apresentados em 2006, muitos já foram publicados em revistas especializadas. Um especificamente traz uma contribuição interessante, mostrando que selecionar para o número de leitões que sobreviveram até o 5º dia útil após o parto é mais eficiente do que selecionar para tamanho de leitegada ao nascer(30).

Selecionar para a característica vitalidade dos leitões é possível e necessário e para ser implementado com eficiência deve-se, além de se controlar os pais biológicos, desenvolver correções estatísticas para o peso ao nascer, para o efeito da habilidade materna da mãe de leite, devido à transferência entre leitegadas, pois são fatores de grande impacto na taxa de sobrevivência dos leitões. A herdabilidade da característica vitalidade dos leitões é muito baixa, mas a sua grande variabilidade torna-a passível de seleção com eficiência econômica. O fato de esta característica ser de magnitude bastante baixa faz com que seja necessário o uso de informações de grande número de animais geneticamente conectados em ambientes diversos, para aumentar a acurácia de seleção dos valores genéticos e, conseqüentemente, aumentar o progresso genético para esta característica. A conseqüência do melhoramento genético para a característica vitalidade dos leitões é o aumento da uniformidade do peso ao nascer e a produção de leitões fisiologicamente mais maduros.

 Uma das caracteristicas da habilidade materna é a produção de leite, que pode ser melhorada selecionando fêmeas com boa conformação de úbere.

 

01. BERGSMA, R.; KANIS, E.; VERSTEGEN, M. W. A.; KNOL, E. F. Genetic parameters and predicted selection results for maternal traits related to lactation efficiency in sows. Journal of Animal Science, v. 86, p. 1-33 . 2008. (no prelo)

02. DISTL. Mechanisms of regulation of litter size in pigs on the genome level. Reproduction Domestic Animals, v. 42 (suplemento), p. 10-16. 2007.

03. ENGLAND, D. C.; Improving sow efficiency by management to enhance opportunity for nutritional intake by neonato piglets. Journal of Animal Science, v. 63, p. 1297-1306. 1986

04. GUYTON.; HALL. Tratado de Fisiologia Médica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan S.A, 2002. 973p.

05. HOLM, B.; BAKKEN, M.; KLEMETSDAL, G.; VANGEN, O. Genetic correlation btween reproduction and production traits in swine. Journal of Animal Science, v.82, p. 3458-3464. 2004.

06. JOHNSON, R. K.; NIELSEN, M. K.; CASEY, D. S. Responses in ovulation rate, embryonal survival, and litter size traits in swine to 14 generations of selection to increase litter size. Journal of Animal Science, v.77, p. 541-557. 1999.

07. KANIS, E.; DE GREEF, K. H.; HIEMSTRA, A.; VAN ARENDONK, J. Breeding for societally important traits in pigs. Journal of Animal Science, v. 83, p. 948-957. 2005.

08. KIM, S. W.; WU, G. Amino acid requirements for breeding sows. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON NUTRITIONAL REQUIREMENTS OF POULTRY AND SWINE, 2., 2005, Viçosa. Anais...Viçosa: Universidade Federal de Viçosa, 2005. p. 199-218.

09. KNOL, E. F. Genetic aspects of piglet survival. 2001. 121 f. Tese de Doutorado, Wageningen University, Wageningen, 2001.

10. KNOL, E.F., B.J. DUCRO, J.A.M. VAN ARENDONK, AND T. VAN DER LENDE Direct, maternal and nurse sow genetic effects on farrowing, pre-weaning, and total piglet survival. Livestock Production Science, 73, 153-164. 2002.

11. LEENHOUWERS, J. Biological Aspects of Genetic Differences in piglet survival. 2001. 151 f. Tese de Doutorado, Wageningen University, Wageningen, 2001.

12. LEENHOUWERS, J. L.; ALMEIDA JÚNIOR, C. A. KNOL, E. F.; VAN DER LENDE, T. Progress of farrowing and early postnatal pig behavior in relation to genetic merit for pig survival. Journal of Animal Science, v. 79, p. 1416-1422. 2001

13. LEENHOUWERS, J. L.; KNOL, E. F.; DE GROOT, P. N.; VOS, H.; VAN DER LENDE, T. Fetal development in the pig in relation to genetic merit for piglet survival. Journal of Animal Science, v. 80, p. 1759-1770. 2002

14. LEENHOUWERS, J. L.; WISSINK, P.; VAN DER LENDE, T.; PARIDAANS, H.; KNOL, E. F. Stillbirth in the pig in relation to genetic merit for farrowing survival. Journal of Animal Science, v. 81, p. 2419-2424. 2003.

15. MARSHALL, K. M.; HURLEY, W. L.; SHANKS, R. D.; WHEELER, M. B. Effects of suckling intensity on milk yield and piglet growth from lactation-enhanced gilts. Journal of Animal Science, v. 84, p. 2346-2351. 2006.

16. MERKS, J. W. M. One century of genetic changes in pig and the future needs. In: ANNUAL MEETING AMERICAN SOCIETY OF ANIMAL SCIENCE, 25., 2000, Baltimore. Anais...Baltimore: National Swine Improvement Federation, 2000. p. 8-19.

17. MOELLER, S. J.; GOODWIN, R. N.; JOHNSON, R. K.; MABRY, J. W. BASS, T. J.; ROBINSON, O. W. The National Pork Producers Council Maternal Genetic Evaluation Program: a comparison of six maternal genetic lines for female productivity measures over four parities. Journal of Animal Science, v. 82, p. 41-53. 2004.

18. MOTA-ROJAS, D.; BURNES, J. M.; TRUJILLO, M. E.; LOPEZ, A.; ROSALES, A. M.; RAMIREZ, R.; OROZCO, H.; MERINO, A.; SPILSBURY, M. A.; Uterine and fetal asphyxia monitoring in parturient sows treated with oxytocin. Animal Reproduction Science, v. 86, p. 131-141. 2005.

19. MOTA-ROJAS, D.; TRUJILLO, M. E.; MARTINEZ, J.; ROSALES, A. M.; OROZCO, H.; RAMIREZ, R.; SUMANO, H.; SPILSBURY, M. A.; Comparative routes of oxytocin administration in crated farrowing sows and its effects on fetal and postnatal asphyxia. Animal Reproduction Science, v. 92, p. 123-143. 2006.

20. NIELSEN, O. L.; PEDERSEN, A. R.; SORENSEN, M. T. Relationships between piglet growth rate and mammary gland size of the sow. Livestock Production Science, v.67, p. 273-279. 2001.

21. PETRY, D.B.; LUNNEY, J.; BOYD, P.; KUHAR, D.; BLANKENSHIP, E.; JOHNSON, R. K. Differential immunity in pig with high and low responses to porcine reproductive and respiratory syndrome virus infection. Journal of Animal Science, v. 85, p. 2075-2092. 2007.

22. PIG INTERNATIONAL. Piglets pass the 30 barrier. Pig International, v. 34, n.4, p. 17-18. 2005.

23. QU, A.; ROTHSCHILD, M.; STAHL, C. H. Effect of dietary phosphorus and its interaction with genetic background on global gene expression in porcine muscle. Journal of Animal Breeding and Genetics. v. 124, p. 214-224. 2007.

24. RAUW, W. M.; LUITING, P.; BEILHARZ, R. G.; VERSTEGEN, M. W. A.; VANGEN, O. Selection for litter size and its consequences for the allocation of feed resources: a concept and its implications illustrated by mice selection experiments. Livestock Production Science, v. 60, p. 329-342. 1999.

25. ROBINSON, O. W. The role of maternal effects in animal breeding: V. Maternal effects in swine. Journal of Animal Science. v. 35, p. 1303-1315. 1972.

26. SERENIUS, T; STALDER, K. J. Genetics of length of productive life and lifetime prolificacy in the Finnish Landrace and Large White pig populations. Journal of Animal Science, v. 82, p. 3111-3117. 2004.

27. SERENIUS, T; STALDER, K. J. Selection for sow longevity. Journal of Animal Science, v. 84 (suplemento), p. E166-E171. 2006.

28. SERENIUS, T.; STALDER, K. J.; BASS, T. J.; MABRY, J. W.; GOODWIN, R. N.; JOHNSON, R. K.; ROBISON, O. W.; TOKACH, M.; MILLER, R. K. National Pork Producers Council Maternal Line Evaluation Program: a comparison of sow longevity and trait associations with sow longevity. Journal of Animal Science, v. 84, p. 2590- 2595. 2006.

29. SPILSBURY, M. A.; MOTA-ROJAS, D. M.; BURNES, J. M.; ARCH, E.; MAYAGOITIA, A. L.; NECOECHEA, R. R.; OLMOS, A.; TRUJILLO, M. E. Use of oxytocin in penned sows and its effect on fetal intra-partum asphyxia. Animal Reproduction Science , v. 84, p. 157-167. 2004.

30. SU, G.; LUND, M. S. SORENSEN, D. Selection for litter size at day five to improve litter size at weaning and piglet survival rate. Journal of Animal Science, v. 85, p. 1385-1392

31. TUSCHSCHERER, M; PUPPE, B; TIEMANN. Early identification of neonates at risk: traits of newborn piglets with respect to survival. Theriogenology. v. 54, p. 371-388. 2000.

32. VAN DER LENDE, T.; VAN RENS, B. Critical periods for foetal mortality in gilts identified by analysing the length distribution of mummified fetuses and frequency of non-fresh stillborn piglets. Animal Reproduction Science , v. 75, p. 141-150. 2003.

33. VANGEN, O.; HOLM, B.; VALROS, A.; LUND, M. S.; RYDHMER, L. Genetic variation in sows' maternal behavior, recorded under field conditions. Livestock Production Science, v. 93, p. 63-71. 2005.

34. WARNER, C. D; MEEKER, D. L; ROTHSCHILD. Genetic control of imunne responsiveness: a review of its use as tool for selection for diseases resistance. Journal of Animal Science. v. 64, p. 394-406. 1987.