Rev. Fac. Agron. (LUZ). 1997, 14: 449-456

Mineral serum heritability in sheeps.

Recibido el 26-11-1996 l Aceptado el 22-04-1997
1. FONAIAP - Estación Experimental Falcón. Av. Independencia, Parque Ferial «Don Pablo Saher», Coro, estado Falcón. Venezuela.
2. CENIAP - Instituto de Investigaciones Zootécnicas, El Limón, Edo. Aragua, Venezuela.

A. Valle¹ , H. Quintana² , A. González de Pérez² y J. Gonzalez²

Resumen

Con la finalidad de determinar los valores de concentración de minerales en el suero de ovinos y obtener el índice de herencia, se muestrearon 106 corderos, hijos de 10 reproductores y 49 madres, pertenecientes al Instituto de Investigaciones Zootécnicas - CENIAP, localizado a 450 msnm, con temperatura ambiental promedio y humedad relativa de 26.5 °C y 76 %, respectivamente. La alimentación básica del rebaño consistía en pasto picado (Panicum maximum) a voluntad y suplementación (150-200 g/ animal/día) de un concentrado comercial (18 % PC). La sangre recabada se dejó reposar para la extracción del suero, al cual se determinó Ca, P, K, Mg, Mn, Cu, Zn y Fe por espectofotometría de absorción atómica. Los datos fueron analizados por medidad de tendencia central y análisis de varianza, con descomposición de sus componentes para estimar el índice de herencia. Los promedios de las concentraciones de los macrominerales Ca, P, K y Mg fueron 12.52; 8.27; 48.79 y 4.08 mg/100 ml, respectivamente, y 1.56; 0.10; 1.59 y 3.75 ppm para los microminerales Cu, Mn, Zn y Fe, respectivamente. Los índices de herencia obtenidos indican que solamente el P (h² = 0.478), K (h² = 0.453) y Cu (h² = 0.316) presentan un componente de varianza genética aditiva a ser considerada en los procesos de mejoramiento y selección animal.
Palabras claves: Genética, Minerales, Heredabilidad, Ovinos

Abstract

Introducción

La cría de ovejas ofrece enormes perspectivas económicas en Venezuela, particularmente en la producción de carne, como consecuencia del incremento de los costos de la carne bovina. Los ganaderos venezolanos tienen muy poca tradición en la cría de ovejas; no obstante, esta especie tiende a jugar un papel importante en el desarrollo ganadero nacional, hoy relegada a un plano secundario, asegurando una fuente de alimento para el núcleo familiar de las fincas.

Las investigaciones realizadas demuestran que la oveja, por su prolificidad y adaptabilidad a los diferentes pisos térmicos nacionales, constituye una alternativa viable a mediano plazo para incrementar la producción de carne y la posibilidad de obtener productos en un período de tiempo relativamente corto, con una menor inversión en instalaciones y equipos (13,17).

Las sales minerales son indispensables en la dieta de los ovinos, puesto que ellas intervienen en varias de sus funciones vitales y en su constitución física. Algunos son tomados directamente de los alimentos que los contienen, mientras que otros deben ser obligatoriamente suplidos bajo la forma de polvos o bloques minerales. Es este renglón la traba de toda explotación eficiente y racional, pues su alto costo incide directamente en la producción, por lo que, lo ideal sería disponer de un tipo adecuado de ovino, cuya capacidad de aprovechar, disponer, convertir y retener determinados niveles de minerales en su organismo, sea lo más acentuado posible, en concordancia con los requerimientos propios de la especie.

El primer paso sería obtener un animal cuyos niveles se aproximen a los requisitos mínimos indispensables para los procesos productivos, y para ello debemos conocer cómo y en que forma se transmiten estos niveles de padres a hijos, con la finalidad de dirigir las montas o inseminaciones para lograr el animal deseado, que permita disminuir los costos de producción en el renglón de suministro de sales minerales. El objetivo de la presente investigación fue determinar si la concentración de minerales en el suero sanguíneo es una variable que deba ser tomada en consideración dentro de los planes de mejoramiento genético de esta especie.

Materiales y métodos

La investigación se llevó a cabo en las instalaciones ovinas del Instituto de Investigaciones Zootécnicas (CENIAP), ubicadas a 450 msnm, con temperatura ambiental promedio y humedad relativa de 26,5 °C y 76 %, respectivamente. La alimentación básica del rebaño consistía en pasto picado (Panicum maximum) a voluntad y suplementación (150-200 g/ animal/día) de un concentrado comercial (18 % PC).

La muestra estudiada estuvo conformada por la totalidad de los corderos existentes para el mes de abril de 1995, con base a los registros genealógicos, resultando en 106 corderos, hijos de 10 reproductores y 49 ovejas. A cada uno de ellos y en ayunas, se le extrajo muestra de sangre de la yugular y colocadas en rejillas de sedimentación de glóbulos sanguíneos por 24 horas, pasadas las cuales se extrajo el suero sobrenadante y colocado en refrigeración a -5 °C hasta el momento de proceder a los análisis.

Debido a limitantes en los reactivos, se determinaron los niveles de Ca, P, K, Mg (macrominerales), Cu, Fe, Mn y Zn (microminerales) mediante espectofotometría de absorción atómica.

Se determinó el índice de correlación «r» entre las concentraciones de minerales en el suero de ovino, y se utilizó el análisis de varianza para obtener los componentes necesarios para poder estimar las heredabilidades de los minerales, mediante el método de apareamiento simple aleatorio (4,18) para un número desigual de subclases (1) por las correlaciones intraclase entre medios hermanos, de acuerdo al siguiente modelo matemático: Yijk = µ + ai + ßj + eijk. Donde: Yijk = concentración del mineral de la k-ésima progenie de la j-ésima madre apareada con el i-ésimo padre. µ = promedio general de la población. ai = efecto del i-ésimo padre. ßj = efecto de la j-ésima madre apareada con el i-ésimo padre. eijk = efecto ambiental no controlable + desviaciones genéticas atribuidas a los corderos.

El análisis del modelo, considerando todos los efectos en forma aleatoria, con distribución normal, independientes y con coeficientes de endocruzamiento igual a cero, proporciona la siguiente tabla de variancia.

Las estimaciones de los números de progenie y de los índices de herencia se efectuaron de acuerdo a lo descrito por Becker (1).

Cuadro 1. Esperanzas matemáticas de los cuadrados medios.

p = número de padres. m = número de madres. n.. = número total de progenie. k1 = número de progenie por padre (mínimo 4). k2 = número de progenie por madre. k3 = número de progenie por madre:padre. s2 = varianza. w = ambiente (error experimental) = CMw. p = padre = {CMp-CMm - [k2/k1 (CMm-CMw)} ¸ k3. m = madre = (CMm-CMw)¸ k1.

Resultados y discusión

Los resultados del análisis descriptivo de los elementos analizados se presentan el el cuadro 2, cuyos valores se encuentran dentro de los rangos normales para la especie (10,11) e indicados por McDowell (7).

Entre los macrominerales, el potasio es el que presentó un intervalo de confianza bastante amplio, cuyo nivel superior escapa del rango normal de la especie. Esta particularidad tiende a confirmar lo obtenido por Beede et al. (2) quienes verificaron una mayor concentración de K cuando los animales se encontraban bajo un estrés de calor, tal como pareciera en el presente caso, ya que las muestras fueron recabadas en un mes (Abril) de alta temperatura

Cuadro 2. Valores promedio (media ± desviación estándar), intervalo (I) de confianza (95 %) y coeficiente (C) de variación (%) de las concentraciones de minerales en 106 sueros de ovinos.

Cuadro 3. Indice de correlación entre concentración de minerales en 106 sueros sanguíneos de ovinos.

ambiental (temperatura máxima de 33.9°C). La relación Ca-P obtenida fue de 1:1.5 considerada adecuada, aunque los niveles de fósforo sean ligeramente bajos, debido quizás a la alimentación a base de pastos, los cuales en Venezuela, presentan deficiencias de algunos minerales, especialmente el P (4, 6, 8, 9).

En relación con los microminerales, solamente el Cu es aparentemente el más estable en su concentración, destacando su efecto, conjuntamente con el Cobalto, de facilitar la digestión de forrajes de baja calidad (5). Los demás minerales estudiados presentan rangos bastante amplios, aunque sus promedios pueden ser considerados normales.

Muchos factores pueden afectar los requerimientos minerales, entre ellos el tipo y el nivel de producción, la edad (10, 11), el nivel y la forma química de elementos en los ingredientes alimenticios y/o minerales de los suelos (9, 12), la raza y el grado de adaptabilidad animal (esta última de gran importancia en la genética moderna). Con respecto a la respuesta animal al incremento de los niveles dietéticos de un elemento mineral, se presume que es el requerimiento mínimo el que promueve una respuesta óptima, y cuyo nivel puede variar.

Los requerimientos de minerales son altamente dependientes del nivel de productividad. El criterio del nivel adecuado es importante, como está demostrado que en los ovinos los requerimientos mínimos de Zn para la espermatogénesis y el desarrollo testicular son más altos que para el crecimiento, y los requerimientos de Mn son más bajos para el crecimiento que para la fertilidad (16).

El estudio de las correlaciones (cuadro 3) ratifica la apreciación anterior de que existe una deficiencia de P en el suero de los animales muestreados, no presentando significancia estadística (P > .05) con relación al Ca (r = 0.001). Este último se encuentra directa y significativamente relacionado con el Mg (r = 0.438), quien a su vez presenta una relación negativa y significativa (P < .05) con el Cu (r = 0.286). En la literatura consultada no se reportó este tipo de asociación, pero sí con el Mb (3), aunque éste mineral no fue objeto de estudio en la presente investigación.

El K parece estar relacionado directamente con la concentración de Zn (r = 0.448), mientras que éste lo hace con el Mn (r = 0.256) y el Fe (r = 0.2970), y éste último con el Cu (r = 0.333), todos ellos con significancia estadística (P < .05). En general estos minerales se encuentran totalmente interrelacionados y cuyas concentraciones no ocasionan problemas en animales a pastoreo.

Los índices de correlación obtenidos están acordes con los verificados por otros autores (3,7,16), e indican claramente que estos elementos no pueden ser tratados en forma individual sino global, atendiendo cuidadosamente su relación con los otros minerales.

La descomposición de los componentes de varianza de acuerdo con el modelo matemático utilizado, permitió la obtención de los índices de herencia (cuadro 4).

Por valores obtenidos, se observa que solamente las concentraciónes de P, K y Cu tienen un componente genético aditivo de importancia. Este último, presenta una característica interesante, pues fue el único mineral altamente correlacionado con el Fe, Mn, Zn, Mg y Ca, cuyas concentraciones no son aparentemente heredables. Los valores de h²_m y h²_p+m son ligeramente superiores, por contener además la varianza del efecto materno.

Conclusiones

Los valores de las concentraciones de minerales en el suero de ovinos del I.I.Z. (CENIAP) se encuentran dentro de los rangos normales para la especie.

Existe una gran interrelación entre los minerales estudiados, básicamente entre Ca-Mg; Mg-Cu; K-Cu; Zn-Mg; Mg-Fe y Fe-Cu, siendo solamente la del Magnesio-Cobre una relación negativa, lo que debe tomarse muy en cuenta a la hora de elaborar raciones minerales para ovinos.

Cuadro 4. Indice de herencia para la concentración de minerales en el suero sanguíneos de ovinos.

h2p = índice de herencia estimado por efecto del padre. h2m = índice de herencia estimado por efecto de la madre. h2p+m = índice de herencia estimado por efecto conjunto (padre + madre).

Solamente el K, P y Cu presentan un relativo alto índice de herencia a ser tomado en consideración en los planes de mejoramiento genético.

Recomendaciones

Revisar la alimentación del rebaño del I.I.Z., pues existe un aparente desequilibrio entre la relación Ca-P, mostrada en la concentración de estos minerales en el suero de ovinos.

Con lo anterior, se deberá considerar la relación existente entre los minerales conjuntamente con su existencia en los elementos de la dieta diaria, con la finalidad de no entorpecer y/o degradar la asimilación de otro componente.

Dado que las concentraciones de P, K y Cu mostraron disponer de un componente genético aditivo de importancia, es de sumo interés considerarlos a la hora de los cruzamientos, y en general, en todos los planes de mejoramiento.

El componente de varianza entre reproductores fue bastante grande, indicando una gran variabilidad entre padres, lo cual posibilita con éxito una acertada selección para el mejoramiento de las concentraciones de minerales.

Literatura citada

1. Becker, W. A. 1975. Manual of Quantitative Genetics. Washington State University, Pullman, Washington , D.C.

2. Beede, D. G., P. G. Mallone, P. L. Schneider y S. J. Caputo. 1883. Mineral concentration in sheeps. In: Proc. Florida Nutrition Conference, St. Petersburg Beach, Florida.

3. Falconer, D. S. 1960. Introduction to Quantitative Genetics. Oliver & Boyd, ed. Edimburgo.

4. Fick, K. R., L. R. McDowell y R. H. Houser. 1978. Simposio Latinoamericano sobre Investigaciones en Nutrición Mineral de los Rumiantes en Pastoreo. L.R. McDowell y J.H. Conrad, eds. University of Florida, Gainesville, USA.

5. López-Guisa, J. M. y L. D. Satter. 1992. Effect of copper and cobalt adition on digestion and growth in heifers fed diets containing alfalfa silage or corn crop residues. J. Dairy Sci. 75:247-256.

6. McDowell, L. R. 1976. Beef Cattle Production in Developing Countries. A.J. Smith, ed. University of Edinburh Press, Escocia.

7. McDowell, L. R. 1992. Minerals in Animal and Human Nutrition. Academic Press, San Diego, California.

8. McDowell, L. R., J. H. Conrad y G. L. Ellis. 1984. Symposium on Herbivore Nutrition in Sub-Tropics and Tropics-Problems and Prospects. F.M.C. Gilchrist & R.I. Mackie, Ed., Pretoria, South Africa.

9. Mtimuni, J. P. 1982. Identification of mineral deficiencies in soil, plant and animal tissues as constraints to cattle production in Malawi. University of Florida, Gainesville, USA. (Tesis Doctorado).

10. National Research Council. 1980. Mineral tolerance of domestic animals. National Academy of Science - NRC, Washinhton, DC, USA.

11. National Research Council. 1985. Nutrient Requirement of Domestic animals. Nutrient Requirement of Sheep. National Academy of Science - NRC (Fifth ed.), Washington, DC, USA.

12. Reid, R. L. y D. J. Horvath. 1980. Influence of soil chemical and characteristic on mineral deficiency in ruminant. Anim. Feed Sci. Technol. 5:95-101.

13. Reveron, R. A. E. 1984. Temas: Ovinos y Caprinos. Espasande S.R.L. Editores.

14. Strickberger, M. W. 1976. Genética. Ediciones Omega, S.A., Barcelona, España.

15. Turner, H. N. y S. S. Y. Young. 1969. Quantitative Genetics in Sheep Breeding. Cornell University Press, Ithaca, N.Y.

16. Underwood, E. J. 1981. The mineral nutrition of Livestock. Commonwealth Agricultural Bureaux, London.

17. Valle, A. y H. Quintana. 1985. Herencia del peso al nacer de corderos West African. Zoot. Trop. 3:81-94.