El cambio climático y el ganado: la genética puede ser la respuesta a la tolerancia al estrés por calor


¿Cómo deciden los agricultores qué vacas criar y cuáles sacar a pastar?


por Anna Zarra Aldrich, Universidad de Connecticut


Históricamente, los agricultores han seleccionado vacas con genética para una mejor producción y calidad de la leche. Más leche significa más oferta y más dinero en el bolsillo del agricultor.

Pero debido al aumento de las temperaturas en todo el mundo, las vacas que pueden soportar el calor son cada vez más deseables.

«Los animales con una alta producción de leche tienden a lidiar peor con el estrés por calor «, dice Breno Fragomeni, profesor asistente de ciencia animal en la Facultad de Agricultura, Salud y Recursos Naturales. «Necesitamos comenzar a seleccionar animales también por su tolerancia al calor , o de lo contrario la selección para una alta producción no funcionará», dice Fragomeni.

Fragomeni está utilizando investigaciones genómicas de vanguardia para determinar cómo hacer que el ganado lechero se adapte mejor al estrés por calor.

No seleccionar la tolerancia al calor podría resultar en una menor producción de alimentos, lo que aumentará los precios de los alimentos y la inseguridad alimentaria. Además, las vacas que naturalmente son más capaces de soportar el calor estarán más cómodas, lo que garantiza un mayor bienestar animal .

Para llevar a cabo su investigación, Fragomeni y su equipo recopilan más de 20 tipos de datos, incluida la cantidad de leche que producen las vacas, el rendimiento de proteínas y grasas, el recuento de células y cuándo y con qué frecuencia se reproducen las vacas. Comparan estos datos con datos de temperatura y humedad.

Cuando el ganado está estresado, uno de los primeros impactos observables es una disminución en la producción de leche. Probablemente esto se deba a que comer y digerir genera mucho calor en el cuerpo de las vacas. Entonces, cuando las vacas sufren estrés por calor, comen menos y, por lo tanto, producen menos leche.

Fragomeni ha descubierto que por cada grado por encima de 65 en el índice de temperatura y humedad (THI), la producción de leche en el Kellogg Dairy Center disminuye en 0,2 libras de leche por vaca. En un día extremadamente caluroso, esto podría provocar una pérdida total de 500 libras de leche en las instalaciones.

«Cuando se habla de estrés por calor, la gente suele imaginarse animales muriendo a causa del calor», dice Fragomeni. «Pero en las granjas lecheras los animales están un poco estresados. No es que estén sufriendo tanto que no puedan más. Todavía producen leche, sólo que es un poco menos».

Esta caída estimada del 5% en la producción durante el verano podría significar terminar el año con pérdidas en lugar de ganancias para los productores de leche , que operan con márgenes de ganancias muy estrechos. La industria láctea pierde aproximadamente 1.200 millones de dólares anualmente debido al estrés por calor.

Además, cuando las vacas sufren estrés por calor en los meses de verano, no quieren concebir. Esperan hasta que bajen las temperaturas en otoño para quedar embarazadas. Esto significa que los terneros nacen en pleno verano. Además del estrés de dar a luz y producir leche al máximo para sus terneros, las vacas experimentan cada vez más estrés por calor.

«Ahí es cuando la vaca necesita más comodidad, pero también es cuando la vaca está más estresada por la alta producción de leche y recuperándose del parto», Fragomeni. «Se convierte en un ciclo».

No existe un solo gen que resuelva por sí solo el problema del estrés por calor. Fragomeni observa los genomas completos de toros que tienen cientos de hijas y ve qué hijas están mejor preparadas para soportar el calor.

«La tolerancia al estrés por calor es un rasgo muy complejo. Tenemos cientos, si no miles, de genes involucrados», dice Fragomeni. «Al final del día, seleccionar uno o varios marcadores no hará una gran diferencia».

Utilizando un sofisticado modelo estadístico, Fragomeni y su equipo asocian la producción de leche con la temperatura utilizando una base de datos nacional de genética de toros. El modelo crea una estimación de cuánta leche se espera que pierda una vaca en relación con el promedio nacional según su padre.

Sin utilizar la genómica, se necesitarían aproximadamente cinco años para que los científicos pudieran determinar si un toro es genéticamente adecuado para el celo.

«Si no se utiliza la genómica, sólo podemos saber si el toro es bueno o no después de tener tantas hijas con registros completos de lactancia, y eso lleva un tiempo», dice Fragomeni.

Pasar esta información a los granjeros les ayuda a decidir qué toros buscar como padres para que sus crías estén mejor preparadas para el celo y al mismo tiempo sigan siendo altas productoras de leche.

Si bien algunas granjas tienen sistemas de refrigeración en sus graneros, para muchas instalar costosos sistemas de aire acondicionado no es factible, lo que hace que las soluciones genéticas sean mucho más sostenibles.

«Algunas de estas intervenciones ambientales pueden representar un desafío o un costo prohibitivo para algunas granjas», dice Fragomeni. «Sin embargo, vamos a difundir la genética tolerante al calor entre toda la población y, con suerte, a largo plazo tendremos mejores animales para eso».

Fragomeni está trabajando actualmente en un estudio utilizando muestras de leche y heces de ganado en el Kellogg Dairy Center para determinar si el estrés por calor cambia los microbiomas de los animales.

Este estudio es parte de un esfuerzo por desarrollar mejores mediciones no invasivas del estrés por calor. Actualmente, las medidas más precisas requieren que los científicos tomen muestras de sangre, frecuencia respiratoria o temperatura vaginal. Estos métodos son difíciles de ampliar en granjas grandes y pueden estresar aún más a los animales.

«Cuando hablamos de granjas específicas, sólo podemos decir que los animales sufren estrés por calor después de que muestran síntomas y es demasiado tarde para una intervención», dice Fragomeni. «Por lo tanto, estamos tratando de idear algunos métodos mejores que no sean invasivos».

Fragomeni también está trabajando en un estudio que compara el ganado de Wisconsin y Texas, dos de los mayores productores de lácteos de EE.UU. Estos dos estados tienen sistemas de gestión y climas radicalmente diferentes, lo que podría corresponder a diferencias en la genética de los animales.

En Connecticut, los animales experimentan un promedio de 100 días de estrés por calor al año. En el sur, este número puede llegar a 250 días al año.

«A veces se puede hacer frente a que una vaca sufra estrés por calor menos de un tercio del año», dice Fragomeni. «Así que podemos mantener a los animales que son sensibles al estrés por calor. Mientras que en el sur, si el animal es sensible, simplemente tienen que deshacerse de él. Entonces, tal vez los animales en las regiones más frías sean en realidad más sensibles que los animales en las regiones más cálidas. . Esa es nuestra hipótesis.»

El objetivo a largo plazo de este trabajo es identificar la mejor genética para las vacas en cada región climática de los EE. UU.

Una parte fundamental de la investigación de Fragomeni es garantizar que sus soluciones sean sostenibles para los agricultores, los consumidores y el medio ambiente.

«La sostenibilidad debe ser económica, ambiental y social; la gente debe poder permitirse comprar alimentos», dice Fragomeni. «No intentamos proponer cosas que no sean realistas para los agricultores».