Desenvolvimento testicular, ponderal e uso de modelos não-lineares para descrever a curva de crescimento do perímetro escrotal em bovinos

Abstract

O objetivo deste estudo foi avaliar o crescimento testicular e biometria testicular in vivo e post-morten em bovinos de raça Nelore e mestiços Nelore x Aberdeen Angus, alimentados com diferentes dietas (Silagem de cana de açúcar/bagaço de cana, cana de açúcar in natura e silagem de milho) criados em confinamento imediatamente após a desmama (oito meses de idade) até o término da fase de terminação (15 meses). Foram utilizados 112 tourinhos da raça Nelore e mestiços Nelore x Aberdeen Angus (nos três experimentos) com idade média entre oito a nove meses e peso corporal de 230 a 270 kg. Este estudo foi conduzido em três fases. Nos experimentos 1 e 2, o manejo dos animais foi conduzido em seis baias coletivas, e no experimento 3 o manejo dos animais foi conduzido em baias individuais. Nas duas primeiras fases experimentais o manejo foi em baias equipadas com sistema de porteiras eletrônicas (tipo Calan Gate) que permitiam acesso ao cocho individualmente. Em todas as baias a água foi fornecida ad libitum. Foram realizadas medidas de biometrias testiculares, perímetro escrotal (PE), comprimento do testículo esquerdo (CTE) e direito (CTD), largura do testículo esquerdo (LTE) e direito (LTD), em todos os animais e realizadas em intervalos de 28 dias durante o período experimental e após o abate. Após a obtenção das gônadas, foram coletados dois fragmentos testiculares por animal e acondicionados em solução fixadora de Bouin por 18 horas, os fragmentos foram transferidos e acondicionados em álcool 70 %. Posteriormente, os fragmentos testiculares foram submetidos ao processo de desidratação em soluções alcoólicas em concentrações crescentes e sucessivas por 60 minutos cada. Após a desidratação, os fragmentos foram embebidos em xilol e incluídos em parafina. Posteriormente, com auxílio de um micrótomo, realizou-se os cortes dos fragmentos com 4 μm de espessura e montados em lâminas histológicas e procedeu-se a coloração com hematoxilina / eosina e as lâminas montadas com Entellan. No Experimento I, durante a fase de crescimento dos tourinhos alimentados com silagem de cana de açúcar, houve diferença dos valores médios do peso corporal dos animais do tratamento de alto desempenho na fase de crescimento em relação aos valores obtidos no tratamento com baixo desempenho na fase de crescimento (p<0,05), e na fase de terminação utilizando bagaço de cana de açúcar, os valores médios para peso corporal e biometrias testiculares post-morten dos animais não apresentaram diferença entre os tratamentos (p>0,05). Analisando o diâmetro tubular e altura do epitélio seminífero na fase de crescimento não se verificou diferença entre os valores médios dos animais nos diferentes tratamentos (p>0,05). Porém, ao comparar as fases de crescimento e fase de terminação verificou-se diferença entre os valores médios dos diâmetros dos túbulos seminíferos (p<0,05), sendo maiores na fase de terminação. Os valores médios da altura de epitélio seminífero dos animais no tratamento de baixo desempenho na fase de crescimento e alto desempenho na fase de terminação (BA) foram maiores que os valores apresentados pelos tourinhos em fase de crescimento (p<0,05). Houve diferença no peso corporal do tratamento de alto desempenho na fase de crescimento em relação aos demais tratamentos (p<0,05). Não houve diferença dos valores médios para perímetro escrotal na idade de 10 – 11 meses de idade para os tourinhos da raça Nelore nos tratamento de alto desempenho na fase de crescimento e alto desempenho na fase de terminação (AA) e médio desempenho na fase de crescimento e alto desempenho na fase de terminação (MA). O tratamento BA diferiu do tratamento AA na mesma idade (p<0,05). Na fase de terminação houve diferença aos 16 – 17 meses de idade em relação aos demais tratamentos (p<0,05). No experimento II, não houve diferença entre peso corporal e biometrias testiculares post-morten (p>0,05). Com relação aos diâmetros dos túbulos e altura dos epitélios seminíferos, não houve diferença entre as médias obtidas nos diferentes tratamentos (p>0,05). Houve diferença para peso corporal no tratamento B quando comparados com o tratamento C para os animais de 11 – 12 e acima de 13 meses de idade (p<0,05). Houve diferença do perímetro escrotal dos tourinhos da raça Nelore acima dos 13 meses de idade em relação aos 9 – 10 e 11 – 12 meses de idade do tratamento da dieta convencional, suprimento de 100 % das exigências de Ca, P e microminerais (A), dieta convencional para suprir 100 % das exigências de microminerais, e sem adição de calcário e fosfato bicálcico (C) e dieta convencional sem adição de calcário, fosfato bicálcico e premix micromineral (D). No experimento III, os animas do tratamento com 14% PB apresentaram maiores valores médios do peso corporal em relação aos animais dos tratamentos com 10% de PB e as médias obtidas dos animais submetidos à dieta de mantença com 12% de PB não diferiu dos animais submetidos às dietas com 10 e 14 % de PB (p>0,05). Os valores médios obtidos para biometrias testiculares post-morten nos animais dos tratamentos com 10, 12 e 14% de PB foram superiores aos valores obtidos para os animais do tratamento de mantença com 12 % de PB (p<0,05). Houve interação significativa do peso corporal com faixa etária. O peso corporal dos tratamentos 10, 12 e 14 % de proteína bruta para os tourinhos da raça Nelore e Nelore x Aberdeen Angus foi maior quando comparados com os tourinhos do tratamento de mantença. Os valores médios para peso corporal dos tratamentos 12 e 14 % de proteína bruta para os tourinhos da raça Nelore não diferiram entre si (p>0,05), porém as médias obtidas para os animais do tratamento com dieta de mantença diferiram das demais médias obtidas em outros tratamentos avaliados (p<0,05). A interação da faixa etária com a raça para peso corporal diferiram para os tourinhos da raça Nelore e Nelore x Aberdeen Angus aos 14 e 16 meses de idade, quando comparados aos demais faixas etária (p<0,05). O perímetro escrotal dos tratamentos 10, 12, 14 % e de mantença não diferiram quando avaliados pela faixa etária (p>0,05). A faixa etária de 14 – 16 meses de idade dos tratamentos com dietas de 12, 14% e de mantença diferiu quando comparada com as outras faixas etárias (p<0,05). Porém, não se observou diferença do índice gonadossomático obtido para os animais nas diferentes dietas (p>0,05). Analisando o efeito dos grupamentos genéticos, os valores obtidos para peso corporal, comprimento do testículo esquerdo, largura do testículo esquerdo, volume testicular esquerdo, comprimento do testículo direito, largura do testículo direito e volume testicular foram superiores para os tourinhos mestiços Nelore x Aberdeen Angus em comparação aos tourinhos da raça Nelore (p<0,05). Outras características post-morten como, volume testicular direito, peso testicular com e sem epidídimo não se mostraram diferentes entre os grupamentos genéticos (p>0,05). Houve diferença no diâmetro dos túbulos seminíferos e altura de epitélio seminífero em animais alimentados com 14% de PB (p<0,05). No entanto, não houve diferença (p>0,05) dos valores médios obtidos nos animais dos tratamentos com 10, 14% de PB e a dieta de mantença (12 % de PB). Houve interação dos grupos genéticos com peso corporal (p<0,05). Os valores médios para peso corporal dos animais nos tratamentos com 10 e 12% de PB foram maiores nos animais mestiços Nelore x Aberdeen Angus que às obtidas para tourinhos da raça Nelore (p<0,05). Quando comparados à concentração de proteína bruta em relação ao peso corporal dos tourinhos da raça Nelore e mestiços Nelore x Aberdeen Angus, os valores médios obtidos foram maiores para os animais dos tratamentos com 10, 12 e 14 % de PB quando comparados aos animais do tratamento com dieta de mantença com 12 % de PB (p<0,05). O índice gonadossomático para os animais do tratamento de mantença com 12 % de PB foi maior para os tourinhos mestiços Nelore x Aberdeen Angus que os índices obtidos para os animais da raça Nelore (p<0,05). No segundo capítulo: o objetivo deste estudo foi comparar oito modelos não lineares para descrever a curva de crescimento do perímetro escrotal (PE) em função da idade em touros da raça Nelore em manejo extensivo. Nas análises foram utilizadas 32.635 mensurações do perímetro escrotal provenientes de 12974 touros da raça Nelore com idade entre 18 a 170 meses. Foram avaliados os modelos não-lineares Logístico, Brody, Gompertz, Richards, Von Bertalanffy, Tanaka, Exponencial negativo e Janoschek e seus parâmetros obtidos pelo método iterativo de Gauss-Newton usado para a estimação dos parâmetros para cada modelo não-linear, usando o Proc NLIN do Statistical Analysis System. O modelo Brody foi escolhido para análise dos efeitos do local de origem e do ano de nascimento dos animais sobre os parâmetros A e k. Os modelos de Richards e de Janoschek não convergiram. O parâmetro A (assíntota) foi similar para os modelos Logístico (39,87), Brody (39,95), Gompertz (39,91), Von Bertalanffy (39,92) e Exponencial negativo (39,65). O modelo Logístico estimou o maior valor para o parâmetro B (1,25), seguido do modelo Gompertz (1,00), Brody (0,80), Von Bertalanffy (0,31) e Tanaka (0,20). O parâmetro k (taxa de maturidade) apresentou a maior estimativa para o modelo Logístico (0,00264), seguido pelo modelo Gompertz (0,00245), Von Bertalanffy (0,00238) e Brody (0,00226). O modelo Tanaka estimou o ponto de inflexão aos 596 dias de idade com 31,03 cm de perímetro escrotal. O modelo Tanaka teve as melhores estimativas de ajuste dentre os modelos avaliados. O maior R 2 foi observado pelo modelo Tanaka (0,432). Os modelos assintóticos apresentaram valores médios semelhantes de R 2 . Todos os modelos não-lineares apresentaram valores semelhantes de soma de quadrados dos erros (ESS), erro médio de predição (APE) e desvio absoluto médio (MAD). O local e ano de nascimento mostraram efeito significativo sobres os parâmetros A e k. Em forma geral, todos os modelos apresentaram alguma tendência de sub ou superestimar o perímetro escrotal. Os resultados obtidos permitiram concluir que o modelo de Brody foi o mais adequado para descrever o perímetro escrotal em função da idade de touros da raça Nelore criados em manejo extensivo.

The objective of this study was to evaluate testicular growth and testicular biometry in vivo and postmortem in Nellore and Nellore x Aberdeen Angus crossbred bovine fed with different diets (Sugarcane silage / sugarcane bagasse, sugar cane in natura and corn silage) created in feedlot immediately after weaning (eight months old) until the end of the finishing period (15 months). A total of 112 Nellore and Nellore x Aberdeen Angus crossbreds bulls were used (in the three experiments) with mean ages between eight and nine months and with body weights between 230 to 270 kg. This study was conducted in three phases. In experiments 1 and 2, the management of the animals was conducted in six collective pens, and in experiment 3 the management of the animals was conducted in individual pens. In the first two experimental phases, the management was in pens equipped with electronic gate system (Calan Gate type) that allowed access to the trough individually. The water was supplied ad libitum in all the pens. Measurements of testicular biometrics, scrotal circumference (SC), left testicular length (LTL) and right (RTL), left testicle width (LTW) and right width (RTW) of all the animals were performed at 28-day intervals during the experimental period and after slaughter. After obtaining the gonads, two testicular fragments were collected per animal and stored in Bouin fixative solution for 18 hours; the fragments were transferred and conditioned in 70% alcohol. Subsequently, the testicular fragments were submitted to the dehydration process in alcoholic solutions in increasing and successive concentrations each 60 minutes. After dehydration, the fragments were soaked in xylol and embedded in paraffin. Then, with a microtome, the sections were cut with 4 μm thickness and mounted on histological slides and stained with hematoxylin / eosin and coverslips assembled with Entellan. In Experiment I, during the growth period of bulls fed with sugarcane silage, there were differences in the body weight mean values of the animals with high performance treatment in the growth period in relation to the values obtained in the treatment with low performance in the same period (p <0.05), and in the finishing period using sugar cane bagasse, the body weight and postmortem testicular biometrics mean values of the animals did not show any difference between the treatments (p> 0.05). Analyzing the tubular diameter and height of the seminiferous epithelium in the growth period there was no difference between the mean values of the animals in the different treatments (p> 0.05). However, when comparing the growth and finishing period, there was a difference between the mean values of the seminiferous tubule diameters (p <0.05), being higher in the finishing period. The seminiferous epithelium height mean values of the animals in the treatment with low performance in the growth period and high performance in the finishing period (BA) were higher than the values presented by the bulls in the growth period (p <0.05 ). There was a difference in the body weight of the high performance treatment in the growth period in relation to the other treatments (p <0.05). There was no difference in mean values for scrotal circumference at the age of 10 - 11 months old for Nellore bulls in high performance treatment during the growth period and high performance in the finishing period (AA) and average performance in the growing period and high performance in the finishing period (MA). The BA treatment differed from the AA treatment at the same age (p <0.05). There was a difference in the finishing period at 16 - 17 months of age in relation to the other treatments (p <0.05). In experiment II, there was no difference between body weight and postmortem testicular biometries (p> 0.05). Regarding the tubule diameter and height of the seminiferous epithelium, there was no difference between the means obtained in the different treatments (p> 0.05). There was a difference in body weight in treatment B compared to treatment C for 11-12 and over 13 months of animals age (p <0.05). There was a difference in the scrotal circumference of Nellore bulls above 13 months of age in relation to the 9 - 10 and 11 - 12 months of conventional diet treatment, 100% supply of Ca, P and micromineral requirements (A), conventional diet to supply 100% of the requirements of microminerals, and without the addition of limestone and dicalcium phosphate (C) and conventional diet without the addition of limestone, dicalcium phosphate and premix micromineral (D). In experiment III, the animals of the treatment with 14% CP presented higher body weight means values compared to those with 10% of CP and the means obtained from the animals submitted to the maintenance diet with 12% of CP did not differ from the animals submitted to diets with 10 and 14% CP (p> 0.05). The postmortem testicular biometry mean values in the animals treated with 10, 12 and 14% CP were higher than the values obtained for the maintenance treatment animals with 12% CP (p <0.05). There was a significant interaction between ages with body weight. The body weight of the 10, 12 and 14% crude protein treatments for Nellore and Nellore x Aberdeen Angus bulls was higher when compared to the maintenance treatment. The body weight mean values of 12 and 14% crude protein treatments for Nellore bulls did not differ among them (p> 0.05), but the mean values obtained for the treatments with maintenance diet differed from the other means obtained in the other evaluated treatments (p <0.05). The interaction between age and race for body weight differed for Nellore and Nellore x Aberdeen Angus bulls at 14 and 16 months of age, when compared to the other age treatments (p <0.05). The scrotal circumference of 10, 12, 14% and maintenance treatments did not differ when evaluated by age treatment (p> 0.05). The age range of 14 - 16 months treatments with 12, 14% and maintenance diets differed when compared to the other age treatment (p <0.05). However, there was no difference in the gonadosomatic index (GSI) obtained for the animals in the different diets (p> 0.05). Analyzing the effect of genetic groups, the values obtained for body weight, left testicle length, left testicle width, left testicle volume, right testicle length, right testicle width and testicular volume were higher for Nellore x Aberdeen Angus crossbred bulls compared to Nellore bulls (p <0.05). Other postmortem characteristics such as, right testicular volume, testicular weight with and without epididymis were not shown to be different among genetic groups (p> 0.05). There was a difference in the diameter of the seminiferous tubules and height of seminiferous epithelium in animals fed with 14% CP (p <0.05). However, there was no difference (p> 0.05) in the mean values obtained in 10, 14% CP and the maintenance (12% CP) treatments. There was an interaction of genetic groups with body weight (p <0.05). The body weight mean values of the animals with 10 and 12% CP treatments were higher in Nellore x Aberdeen Angus crossbred animals than those obtained for Nellore bulls (p <0.05). When compared the crude protein concentration in relation to the body weight of the Nellore and Nellore crossbreds bulls, the mean values obtained were higher for the animals treated with 10, 12 and 14 % CP when compared to the treatment animals with maintenance diet 12% CP (p <0.05). The gonadosomatic index for the maintenance treatment 12% CP was higher for Nellore x Aberdeen Angus crossbred bulls than the Nellore bulls (p <0.05). In the second chapter: The objective of this study was to compare eight nonlinear models to describe the growth curve of the scrotal circumference (SC) as a function of age in Nellore bulls in extensive management. In the analysis, 32,635 scrotal circumference measurements were performed from 12,974 Nellore bulls with a mean age of 18 months up to 170 months of age. The nonlinear models Logistic, Brody, Gompertz, Richards, Von Bertalanffy, Tanaka, Negative Exponential and Janoschek and their parameters obtained by the Gauss-Newton interactive method were used to estimate the parameters for each nonlinear model, and were evaluated using Proc NLIN from the Statistical Analysis System. The Brody model was chosen to analyze the effects of the origin place and the birth year of the animals on the parameters A and k. The Richards and Janoschek models did not converge. The A parameter (asymptote) was similar for Logistic (39.87), Brody (39.95), Gompertz (39.91), Von Bertalanffy (39.92) and Negative Exponential (39.65) models. The logistic model estimated the highest value for B parameter (1,25), followed by the Gompertz (1,00), Brody (0,80), Von Bertalanffy (0,31) and Tanaka (0,20) models. The k parameter (maturity rate) presented the highest estimate for the logistic model (0.00264), followed by the Gompertz (0.00245), Von Bertalanffy (0.00238) and Brody (0.00226) models. The Tanaka model estimated the inflection point at 596 days of age with 31.03 cm of scrotal circumference. The Tanaka model had the best fit estimates among the evaluated models. The highest R 2 was observed by the Tanaka model (0.432). The asymptotic models presented similar R 2 mean values. All nonlinear models presented similar values of error sum of squares (ESS), average prediction error (APE) and mean absolute deviation (MAD). The place and year of birth showed a significant effect on the parameters A and k. In general, all the models presented some tendency to sub or overestimate the scrotal perimeter. The results obtained allowed the conclusion that the Brody model was the most adequate to describe the scrotal circumference according to the age of Nellore bulls raised in extensive management.