UNIVERSIDAD DE COSTA RICA SISTEMA DE ESTUDIOS DE POSGRADO MONITOREO DEL ESTADO NUTRICIONAL DE VACAS DE DOBLE PROPÓSITO EN PRODUCCIÓN POR MEDIO DE PERFILES METABÓLICOS Tesis sometida a la consideración de la Comisión del Programa de Estudios de Posgrado en Ciencias Agrícolas y Recursos Naturales para optar al grado y título de Maestría Académica en Ciencias Agrícolas y Recursos Naturales con énfasis en Nutrición Animal BRYAN ALBERTO AGUILERA SALDAÑA Ciudad Universitaria Rodrigo Facio, Costa Rica 2024 ii DEDICATORIA Dedico mi tesis con gran devoción en primer lugar a Dios, a mi padre Luis Alberto Aguilera Mata†, quien formó en vida mi ejemplo a seguir por su esfuerzo, dedicación y esmero en todos los ámbitos personales y laborales, y seguirá siendo mi guía como persona, padre y emprendedor, y brindo apoyo en mis logros académicos, laborales y personales, a mi madre Gloria Saldaña Granados por el apoyo y esfuerzo que siempre ha puesto sobre su hijo, a mi esposa Sussan Chaves Almengor por ser compañera e impulsora de mis metas personales y académicas, mi hijo Luis Alberto Aguilera Chaves por ser mi inspiración para dar lo mejor de mí en todos las áreas de mi vida. AGRADECIMIENTOS Agradezco a Dios por su gracia conmigo, darme salud y facultades para desarrollar mi formación personal, profesional y académica, a mis padres por todo el soporte emocional, económico y afectivo puesto en mi durante toda mi vida, a mi esposa por ser una gran compañera de vida sacando de mi lo mejor, a mi hijo por ser mi alegría y motivación a la excelencia, a mi director de tesis Ph.D. Luis Alonso Villalobos Villalobos por su vocación, dedicación, apoyo y buen trato durante toda mi especialización académica, a mi mentor profesional M.Sc. Augusto Rojas Bourrillón por poner siempre alta la mira hacia donde apuntar en mi formación profesional y académica, e impulsar mi formación académica, a mi asesor externo Ph.D. Anthony Valverde Abarca por estar presente en mi formación académica de grado y posgrado y poner a disposición su calidad personal y profesional. A mi familia en general: hermano, suegros y cuñada por estar presentes brindando sostén a mi persona y nuestro núcleo familiar, a la Universidad de Costa Rica por desarrollar académicamente mi profesión. Esta tesis fue aceptada por la Comisión del Programa de Posgrado en Ciencias Agrícolas y Recursos Naturales de la Universidad de Costa Rica, como requisito parcial para optar al grado y título de Maestría Académica en Ciencias Agrícolas y Recursos Naturales con énfasis en Nutrición Animal. iv ÍNDICE DE CONTENIDOS Portada ……………………………………………………………………………………i Dedicatoria …………………………………………………………………………………ii Agradecimientos ………………………………………………………………………….ii Hoja de aprobación …...………………………………………………………………….iii Índice de contenidos …...………………………………………………………………iv Resumen ………………………………………………………………………………….vii Abstract …………………………………………………………………………………viii Índice de cuadros ……………….…………………..……………………………………ix Índice de figuras …………………………………………..……………………………...xi Capítulo I - Caracterización de los sistemas de producción de ganadería bovina de doble propósito en Costa Rica ………………………………………………………. 1 Resumen …………………………………………………………………………………. 1 Abstract …………………………………………………………………………………… 2 Introducción ……………………………………………………………………………… 3 Materiales y métodos …………………………………………………………………… 4 Cría de bovinos doble propósito en climas tropicales ………………………………. 5 Registro de datos ………………………………………………………………………. 5 La relación ambiental …………………………………………………………………… 7 El aspecto genético ……………………………………………………………………... 9 Reproducción y cría …………………………………………………………………… 10 La nutrición ……………………………………………………………………………... 13 La situación del ganado de doble propósito en Costa Rica; Ganadería Costarricense en datos ………………………………………………………………... 15 La producción científica ……………………………………………………………….. 16 Consideraciones finales ………………………………………………………………. 21 Bibliografía ……………………………………………………………………………… 21 Capítulo II - Perfiles metabólicos de ganado doble propósito en producción medido en cuatro fincas comerciales de la Región Huetar Norte de Costa Rica ……….. 26 Resumen ………………………………………………………………………………. 26 v Abstract ………………………………………………………………………………… 27 Introducción ……………………………………………………………………………. 27 Principales metabolitos analizados ………………………………………………….. 29 Materiales y métodos ………………………………………………………………… 33 Localización ……………………………………………………………………………. 33 Selección de los animales …….………………………………………………………. 33 Condiciones del hato estudiado ……………………………………………………... 34 Procedimientos de toma de muestra y análisis de sangre ……………………….. 35 Diseño del experimento ……………………………………………………………….. 36 Resultados y discusión ……………………………………………………………….. 36 Glucosa ……………………………………………………………………………….… 38 Cetonas …………………………………………………………………………………. 40 Nitrógeno ureico ……………………………………………………………………..… 41 Creatinina ……………………………………………………………………………..… 42 Calcio ………………………………………………………………………………….… 44 Fósforo ………………………………………………………………………………..… 45 Relación Calcio Fósforo (Ca/P) …………………………………………………….… 46 Magnesio ……………………………………………………..………………………… 47 Fosfatasa alcalina en suero (SAP) ………………………………………………….. 48 Aspartato aminotransferasa en suero (AST) ……………………………………….. 49 Gamma glutamil transferasa en suero (GGT) ………………………………………. 50 Conclusiones …………………………………………………………………………… 51 Referencias bibliográficas …..………………………………………………………… 52 Capítulo III – Relación entre nutrición y perfiles metabólicos de cuatro hatos de ganado doble propósito en producción en la Región Huetar Norte de Costa Rica ……………………………………………………………………………………………. 57 Resumen ………………………………………………………………………………. 57 Abstract ………………………………………………………………………………… 58 Introducción ……………………………………………………………………………. 59 Materiales y métodos ………………………………………………………………… 61 Localización ……………………………………………………………………………. 61 vi Selección de los animales …….………………………………………………………. 62 Recolección de muestras de forrajes y alimentos ……..…………………………... 62 Procedimientos de toma de muestra y análisis de sangre ……………………….. 63 Diseño del experimento ……………………………………………………………….. 63 Resultados y discusión ……………………………………………………………….. 64 Conclusiones …………………………………………………………………………… 74 Referencias bibliográficas …..………………………………………………………… 74 . vii RESUMEN El presente trabajo final de graduación se compone por tres capítulos en los cuales se investigó el monitoreo del estado nutricional de vacas doble propósito en producción por medio de perfiles metabólicos. El primer capítulo constituye una revisión de literatura sobre la caracterización de los sistemas de producción de ganadería bovina de doble propósito en Costa Rica, donde se revisan 31 publicaciones principalmente menor a diez años de antigüedad para definir la información científica publicada en términos conceptuales de la ganadería de doble propósito en Costa Rica y la región de América Latina, donde se amplía lo referente a este sistema en registro de datos, tecnificación, genética, reproducción y crianza, relación ambienta y nutrición. El segundo capítulo aborda el trabajo de campo realizado en cuatro fincas comerciales de ganadería doble propósito en la región Huetar Norte de Costa Rica, su principal objetivo es definir el perfil metabólico compuesto por diez metabolitos (glucosa, cetonas, nitrógeno ureico, creatinina, calcio, fósforo, magnesio, fosfatasa alcalina, aspartato amino transferasa y gamma glutamil transferasa en suero sanguíneo) de 26 animales en producción durante un intervalo de tiempo comprendido entre los 2 y 146 días posteriores al parto (lactancia), realizando tres muestreos consecutivos durante ese periodo. Se logra definir la concentración en suero sanguíneo de los diez metabolitos propuestos, generando una interpretación y análisis basado en referencias desarrolladas para ganado lechero, lo que permite identificar casos de niveles anómalos, considerados como indicadores de afectación en la salud animal, estudiados de forma general, e individual por cada finca, y según dos grupos genéticos predominantes (cebú y cruzamiento con ganado de origen europeo). El tercer capítulo aborda la información obtenida del perfil metabólico, con el consumo y bromatología (calidad nutricional) de los forrajes y alimentos presentes en las fincas, para generar una relación entre los aspectos nutricionales observados y los resultados en suero sanguíneo de los metabolitos, basado en la información científica sobre estas relaciones para ganado lechero, empleando un análisis de componentes principales para determinar la relación entre variables. viii ABSTRACT This final graduation work is made up of three chapters in which the monitoring of the nutritional status of dual-purpose cows in production was investigated through metabolic profiles. The first chapter constitutes a literature review on the characterization of dual-purpose cattle production systems in Costa Rica, where 31 publications are reviewed, mainly less than ten years old, to define the scientific information published in conceptual terms of livestock farming. . dual purpose in Costa Rica and the Latin American region, where this system is expanded in data registration, technology, genetics, reproduction and breeding, environment and nutrition relationship. The second chapter addresses the field work carried out on four dual-purpose commercial livestock farms in the Huetar Norte region of Costa Rica. Its main objective is to define the metabolic profile composed of ten metabolites (glucose, ketones, urea nitrogen, creatinine, calcium , phosphorus, magnesium, alkaline phosphatase, aspartate amino transferase and gamma glutamyl transferase in blood serum) of 26 animals in production during a time interval between 2 and 146 days after parturition (lactation), carrying out three consecutive samplings during that period . It is possible to define the concentration in blood serum of the ten proposed metabolites, generating an interpretation and analysis based on references developed for dairy cattle, which allows identifying cases of abnormal levels, considered as indicators of impact on animal health, studied in a general way. . , and individual for each farm, and according to two predominant genetic groups (zebu and crossing with cattle of European origin). The third chapter addresses the information obtained from the metabolic profile, with the consumption and bromatology (nutritional quality) of the forages and foods present on the farms, to generate a relationship between the nutritional aspects observed and the results in blood serum of the metabolites, based in scientific information about these relationships for dairy cattle, using a principal components analysis to determine the relationship between variables. ix ÍNDICE DE CUADROS Capítulo II Cuadro 1: Datos reportados como valores de referencia por la literatura para los metabolitos empleados en un perfil metabólico, para determinar el estado nutricional en ganado lechero especializado …………………………………..…… 31 Cuadro 2: Concentraciones medias y desviación estándar de glucosa, cetonas, nitrógeno ureico, creatinina, Ca, P, relación Ca/P, Mg, SAP, AST y GGT medidos en suero sanguíneo y significancia de cada variable en el modelo estadístico en 4 fincas comerciales de la Región Huetar Norte, Costa Rica, 2021-2022 ………… 37 Cuadro 3: Frecuencia de presentación de casos y concentración media de glucosa según finca y raza, en vacas de doble propósito en la Región Huetar Norte, Costa Rica, 2021-2022 ……………………………………………………………………….. 38 Cuadro 4: Frecuencia de presentación de casos según concentración de cetonas en sangre según finca y raza en vacas de doble propósito en la Región Huetar Norte, Costa Rica, 2021-2022 .…………………………………………………….…. 40 Cuadro 5: Frecuencia de presentación de casos según concentración de nitrógeno ureico en sangre según finca y raza en vacas de doble propósito en la Región Huetar Norte, Costa Rica, 2021-2022 ……………………………………… 42 Cuadro 6: Frecuencia de presentación de casos según concentración de creatinina en sangre según finca y raza en vacas de doble propósito en la Región Huetar Norte, Costa Rica, 2021-2022 ………………………………………………………... 43 Cuadro 7: Distribución de frecuencias de concentración de calcio y medias según finca y raza en finca y raza en vacas de doble propósito en la Región Huetar Norte, Costa Rica, 2021-2022 ………………………………………………………... 44 Cuadro 8: Distribución de frecuencias de concentración de fósforo y medias según finca y raza en vacas de doble propósito en la Región Huetar Norte, Costa Rica, 2021-2022 ….…………………………………………………………………………… 45 Cuadro 9: Distribución frecuencias de concentración de magnesio y medias según finca y raza en vacas de doble propósito en la Región Huetar Norte, Costa Rica, x 2021-2022 ………………………………………………………………………………. 47 Capítulo III Cuadro 1: Contenido nutricional de forrajes utilizados en sistemas de pastoreo en cuatro fincas comerciales de ganado bovino de doble propósito en la Región Huetar Norte de Costa Rica …………………………………………………………... 65 Cuadro 2: Estimación de perfiles nutricionales para materia seca (MS), proteína cruda (PC), energía neta de lactancia (ENl) y fibra detergente neutro (FDN) y consumos diarios por animal de MS, ENl, PC, calcio (Ca), fósforo (P) y magnesio (Mg) para cuatro fincas comerciales de ganadería doble propósito en la región Huetar Norte de Costa Rica …………………………………………………………... 67 Cuadro 3: Oferta de forraje (kg MS/m2) determinado con método del marco en cuatro fincas comerciales de ganado bovino de doble propósito en la Región Huetar Norte de Costa Rica …………………………………………………………... 68 Cuadro 4: Metabolitos analizados en suero sanguíneo de cuatro hatos de doble propósito en producción en la región Huetar Norte de Costa Rica ………………. 69 xi ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1: Proporción de la varianza explicada acumulada para los primeros 9 componentes principales realizado con 50 variables nutricionales y metabólicas de cuatro hatos de ganado de doble propósito en la región Huetar Norte de Costa Rica ……………………………………………………………………………………… 71 1 I CAPÍTULO REVISIÓN DE LITERATURA CARACTERIZACIÓN DE LOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN DE GANADERIA BOVINA DE DOBLE PROPÓSITO EN COSTA RICA Bryan Aguilera-Saldaña Luis Alonso Villalobos-Villalobos RESUMEN El presente estudio constituye una revisión de literatura sobre los sistemas de ganadería bovina de doble propósito en Costa Rica. La revisión de la producción de literatura científica consideró 31 publicaciones en idiomas español e inglés, principalmente con antigüedad de diez años entre 2013 y 2023. Los resultados se han dividido en dos partes, en la primera se realiza una definición conceptual de diferentes aspectos relacionados con la ganadería bovina de doble propósito en regiones tropicales. Se abordan aspectos como registro de datos, el aspecto genético, la reproducción y cría, la relación ambiental, y la nutrición. En una segunda parte, se presentan algunas referencias de estudios ejecutados en Costa Rica de forma reciente en los cuales se aborda la ganadería bovina de doble propósito en función de los aspectos generales ya señalados. Se concluye que en Costa Rica la ganadería bovina de doble propósito representa un 20,5% del hato nacional, dichos sistemas se han enfocado en la sostenibilidad ambiental y se utiliza reproducción natural con cruzamiento no controlado y selección genética en menor medida. Los productores expresan especial interés por técnicas de mejoramiento de los sistemas nutricionales, aunque existen deficiencias en la información científica sobre los alimentos más adecuados para los hatos locales. Se hace pertinente el desarrollo de 2 investigaciones aplicadas al campo de la ganadería bovina de doble propósito, especialmente en el manejo nutricional. Palabras clave: cría de bovinos en Costa Rica, ganadería tropical, reproducción bovina doble propósito, nutrición de bovinos doble propósito, genética de bovinos doble propósito. ABSTRACT This study constitutes a literature review on dual-purpose cattle farming systems in Costa Rica. The review of the production of scientific literature considered 31 publications in Spanish and English, ten years old between 2013 and 2023. The results have been divided into two parts, in the first a conceptual definition of distinct aspects related to dual- purpose cattle farming in tropical regions. Aspects such as data recording, the genetic aspect, reproduction and breeding, the environmental relationship, and nutrition are addressed. In a second part, some references to recent studies conducted in Costa Rica are presented, in which dual-purpose cattle farming is addressed based on the general aspects already mentioned. It is concluded that in Costa Rica dual-purpose cattle farming represents 22% of the national herd, these systems have focused on environmental sustainability and natural reproduction is used with uncontrolled crossing and genetic selection to a lesser extent. Producers express special interest in techniques for improving nutritional systems, although there are deficiencies in the scientific information on the most appropriate feeds for local herds. The development of research applied to the field of dual- purpose cattle farming is relevant, especially in nutritional management. Keywords: cattle breeding in Costa Rica, tropical livestock, dual-purpose bovine reproduction, dual-purpose bovine nutrition, dual-purpose bovine genetics. 3 INTRODUCCIÓN Los sistemas de producción de ganado bovino doble propósito es uno de los sistemas de ganadería más difundidos en zonas tropicales. Este consiste en la producción lechera en conjunto con animales jóvenes que posteriormente se dedican al beneficio de carne. Suele practicarse de forma extensiva principalmente y en algunos casos de forma intensiva (Galina y Geffroy, 2023). El sistema de granjas o fincas de pequeño o mediano tamaño es la modalidad predominante. Esta modalidad de cría se relaciona más a enfoques naturales poco tecnificados con reducidas aplicaciones técnicas científicas y en la cual predomina el criterio de los productores, los cuales se basan principalmente en conocimientos empíricos y tradiciones ganaderas intergeneracionales (González- Quintero, et al. 2020). El presente estudio aborda diferentes aspectos asociados a la ganadería doble propósito a fin de poder construir una definición conceptual amplia abordada de manera integral a las características del sistema. En Costa Rica, esta modalidad representa un 22% de la producción ganadera de bovinos (CORFOGA, 2018), y tiene presencia en todas las regiones del país especialmente en las regiones de Chorotega y Huetar Norte. Resulta una inquietud importante el manejo de la alimentación en la producción bovina de doble propósito, pues es un factor manejado en términos muy básicos por los productores ante la dificultad de aplicación de otras técnicas para obtener raciones de alta calidad nutricional y buena condición corporal de sus animales. La escasa información sobre la producción de ganado bovino de doble propósito no permite establecer las prioridades de dicho sector. Esta revisión de literatura tiene como objetivo realizar una caracterización de los sistemas de producción bovina de doble propósito en Costa Rica, sirviendo como preámbulo a un conjunto de estudios enfocados en el monitoreo del estado nutricional de vacas de doble propósito por medio de perfiles metabólicos. 4 MATERIALES Y MÉTODOS La presente revisión se llevó a cabo de marzo a junio de 2023. Se consultaron inicialmente investigaciones publicadas en los últimos diez años (2013-2023), sin embargo, ante la reducida publicación sobre la temática, se incluyeron trabajos de relevancia publicados a partir del año 2000. La búsqueda se ejecutó en las bases de datos Web of Science, CORE, Worldwidescience, Scielo, Dialnet y Google académico. En idioma español se aplicaron descriptores tales como, “ganadería doble propósito en Costa Rica”, “Sistemas de cría doble propósito en Costa Rica”, “Sistemas cría-lechera Costa Rica”, “Alimentación ganado doble propósito Costa Rica”. En idioma inglés se aplicaron descriptores como: “dual purpose livestock in Costa Rica”, “dual purpose breeding systems in Costa Rica”, “milk-breeding systems Costa Rica”, “dual purpose livestock feeding Costa Rica”. En el proceso de búsqueda de identificaron un total de 31 artículos pertinentes a los fines de la presente revisión. Una vez obtenidos los textos completos de cada investigación se procedió a hacer una revisión de estos la cual se protocolizó mediante una matriz de análisis. En la misma se dispuso una tabla con diferentes apartados de descripción: título del estudio, autores y año, objetivo general, metodologías utilizadas, resultados y conclusiones. Además, se agregó una casilla en la cual se insertó el análisis realizado por el autor, destacando las ideas principales y secundarias, de referencia importante para los fines de la presente revisión. Obtenida la matriz de análisis, se procedió a construir un texto argumentativo en el cual se desarrollan los conceptos que son de interés del investigador. Se presentó primeramente las ideas generales acerca de la definición de sistemas de producción de doble propósito, sus características fundamentales en países de clima tropical, y por último se desarrolló 5 una descripción de algunas investigaciones recientes sobre ganado bovino de doble propósito en Costa Rica. Cría de bovinos doble propósito en climas tropicales En un estudio reciente de Galina y Geffroy (2023), se abordó el tema de caracterización de los sistemas de producción de doble propósito para bovinos en las regiones tropicales. Los autores desarrollaron una exposición de las principales características que definen a este sistema en regiones con condiciones ambientales relativamente desfavorables, pero condiciones socioeconómicas muy cambiantes. Establecieron como parámetro aquellos sistemas de doble propósito ubicados hasta 1000 msnm. Presentaron descripciones de características de los principales elementos que intervienen en los sistemas de producción de ganado bovino bajo el modelo doble propósito, tales como, registro estadístico, reproducción y cría, elementos ambientales, la selección genética, y los regímenes nutricionales. Al ser Costa Rica un territorio dentro del régimen climático tropical se ha tomado como referencia de base los aspectos caracterizados en dicho artículo, complementándose con otras investigaciones más focalizadas en la región de forma específica. Registro de datos Los sistemas tropicales de producción de ganado de doble propósito suelen ser ineficientes en el registro y control de la información. La naturaleza informal bajo la cual se desarrollan estas actividades ganaderas propicia un descuido de la sistematización de la información, por tanto, predomina la planificación basada en la intuición y la percepción apreciativa de los productores, las cuales se basan en necesidades coyunturales, experiencias pasadas y subjetividades de estos (González-Quintero, et al. 2020). La 6 ineficiencia sistemática de la información favorece la falta de rentabilidad y el bajo rendimiento productivo. Asimismo, los cuidados veterinarios se enfocan en la curación más no en medidas preventivas. La actitud tradicional es llamar al médico cuando los animales presentan alguna situación de salud que no puede dominar el productor con sus conocimientos empíricos o cuando existen recursos para subsanar los gastos sanitarios (Galina y Geofroy, 2023). En general, priva la crianza natural mediante el uso de toro en monta continua, sin intervención o planificación preventiva, no obstante, sí existe algunos aspectos de la inmunización animal y la sanitización de algunos espacios para prevención de enfermedades; siendo aún ineficientes los registros acerca de las condiciones vitales de los animales y sus factores de riesgo (González-Quintero, et al. 2020). En los casos en los cuales existen registros de datos, estos suelen estar marcados por un sesgo perceptivo, manteniendo únicamente información de animales productivos, dejando de lado los que no ofrecen rentabilidad (Mancera, et al. 2018). La información parcializada es incompleta pues no se pueden estimar parámetros globales acerca del comportamiento productivo de los hatos si no se obtienen datos completos y sin intervención de interés. La capacitación científica y financiera de los productores es un paso para desarrollar prácticas de rentabilidad alta en los sistemas doble propósito. Diversos estudios han demostrado la efectividad de la toma de decisiones financieras basadas en la información científica obtenida del proceso de producción de ganado (Mishra, 2021; Montenegro- Ballestero, 2023). Suelen traducirse en mejores condiciones de rentabilidad y beneficio, aquellos procedimientos basados en una evidencia objetiva producto de estudios fundamentados en información de calidad recopilada de forma sistemática (Muñoz, et al. 7 2016). La expansión de las tecnologías de información y comunicación (Tics) representa una oportunidad para la difusión técnica del registro de información bajo mecanismos informatizados, no obstante, se hace necesario un proceso de capacitación y formación de los productores, que en algunos lugares suelen tener niveles ágrafos o de alfabetización muy limitada. La relación ambiental En las zonas tropicales los sistemas de doble propósito se enfrentan a condiciones ambientales de humedad y temperaturas altas, exposición a la luz y patologías, que impactan de forma adversa en la cría de ganado. Los animales bovinos necesitan de la acción conjunta de ajustes conductuales, hormonales, fisiológicos y de orden molecular para la aclimatación. Estudios de Wolfenson, et al. (2000) y Shahat, et al. (2020) mencionan al Índice de temperatura y humedad (TIH) como el principal indicador de estrés en los animales. Se toma como referencia un TIH mayor a 70 como indicador de estrés por calor leve, pero al sobrepasar los 90 se indica ya un riesgo de estrés grave (Hansen, 2019; Díaz, et al. 2020). El nivel de estrés climático en zonas tropicales varía según la raza de ganado, siendo las razas Bos taurus menos eficientes que las Bos indicus. Estos últimos, suelen manifestar procesos de adaptación más exitosos, desarrollando sistemas de liberación de calor más eficiente por tanto alcanzando mejores condiciones de adaptación climática (Vázquez-Loaiza, 2018). Aunque haya razas que se adaptan mejor que otras, ninguna está exenta del riesgo pues en casos extremos la condición climática influye por igual o ciertas condiciones geográficas que modifican o varían el tipo climático tropical favorecen relativamente a una u otra (Díaz, Galina, Aranda, et al., 2020) 8 El estrés climático incide principalmente en las capacidades reproductivas de los animales y, es en este punto, en el cual se enfocan muchos estudios (Villanueva, et al. 2013; Montenegro-Ballestero, 2023). Algunos de estos, han demostrado la relación entre el THI y el retraso de la producción ovárica después del parto (Mishra, 2021). A temperaturas superiores a 27°C hay una reducción de un 30% en la duración del estro, frente a un rendimiento mayor en climas por debajo de dicho rango de calor (Díaz, Galina, Aranda, et al., 2020). En la explicación de dichas condiciones se han encontrado mecanismos de mediación hormonal para influir en los procesos reproductivos en las vacas, pues se relaciona altos niveles de TIH asociados con baja producción de estradiol y progesterona favoreciendo una disminución de la capacidad reproductiva, esencialmente reduciendo sus tiempos de manifestación (Mishra, 2021). Las condiciones estresantes tienen impacto sin importar el sexo del animal. Algunos estudios demuestran que los toros sometidos a condiciones de estrés por calor producen menos esperma, la cual tiene menos motilidad y mayor anormalidad, afectando el proceso reproductivo de forma general (Shahat, et al. 2020). El fenómeno del calentamiento global inducido por el hombre se presenta como un agregado a estas condiciones de riesgo ambiental pues se estima que el aumento de la temperatura en el futuro impacte en una producción ganadera de menor calidad y enfrentada a mayores retos para su sustentabilidad en regiones tropicales (Díaz, Galina, Aranda, et al., 2020). Otro elemento de impacto identificado es la presencia incrementada de enfermedades infecciosas. Las condiciones climáticas húmedas y calurosas de zonas tropicales favorecen la reproducción virus, bacterias, hongos y parásitos que representan un amplio riesgo de enfermedades para los animales (Tiele, et al. 2023). Los mayores riesgos de enfermedad se asocian a patógenos internos como Strongyles, Toxocara, Trichuris, Fasciola, Paramphistomum, Monezia, Dictyocaulus viviparus y Eimeria. No obstante, 9 la presencia de agentes externos como garrapatas, mosquitos, y otros agentes biológicos que interactúan con el ganado incrementan el riesgo de enfermedades (Tiele et al., 2023). Entre las principales enfermedades que la literatura reporta que afectan al ganado bovino se encuentran la brucelosis, la clamidiasis, la leptospirosis, la campilobacteriosis, la neosporosis, la diarrea viral bovina, la rinotraqueítis, y enfermedades de afección reproductivas (Navarro-Rojas, 2019). Los procesos de vigilancia, inmunización y control de los hatos bovinos se abocan a la prevención y tratamiento de estas enfermedades (Lara-Bañuelos et al., 2015). Es por ello por lo que la recolección adecuada de registros puede favorecer el monitoreo de las afecciones, así como, la detección de brotes y epidemias. El aspecto genético En relación con el factor genético, en los sistemas de producción de doble propósito en regiones tropicales predominan las razas Bos indicus y Bos taurus de ganado bovino, teniendo niveles de adaptación mayor las razas de origen asiático o de origen mestizo americano, que las razas europeas (Cordero, et al. 2015). En sistemas de reproducción controlada se manifiesta la práctica de cruzamiento entre especímenes para conseguir animales de F1 y en ello encontrar mejores formas de adaptación (Fuentes, et al. 1998). Sin embargo, en la genética tropical ganadera prevalece cierta informalidad ante los procesos de cruzamiento, permitiéndose la práctica de la cruza indiscriminada, entre animales de diverso origen, lo que da como resultado las razas mestizas llamadas en América mestizas o indígenas (Díaz, Galina, Aranda, et al., 2020). 10 Los resultados genéticos suelen medirse en función del impacto reproductivo en primer orden y en segundo orden en aspectos productivos lecheros o cárnicos (Cordero, et al. 2015). La tendencia general demuestra que las razas más puras tienen mejor rendimiento reproductivo y mejor calidad de productos derivados que las razas híbridas (Naranjo-Chacón, et al. 2019). Los estudios enfocados en la calidad genética de machos sementales se centran en la comparación entre individuos puros y los mestizos, concluyendo la mayoría de los casos en mayor productividad en las descendencias de machos puros frente a las de mestizos (Galina y Geffroey, 2023). A pesar de existir la evidencia científica, la informalidad de los modelos de producción de doble propósito y las limitaciones económicas de los productores en zonas tropicales propician el uso de machos sementales híbridos en lugar de machos puros (Granados, 2017). Los toros de raza nativa como el criollo en México suelen ser más económicos y la diversidad genética existente en los rebaños hace que resulten de fácil reemplazo. Los productores se ven obligados de igual forma a emparentarlos con individuos también mestizos al no existir una amplia diversidad de ejemplares (Galina y Geffroey, 2023). Reproducción y cría En relación con los procedimientos de reproducción y cría, se identifican modelos con condiciones similares a lo presentado en los otros aspectos de la cadena de producción de ganado de doble propósito, predominando los enfoques basados en conocimientos empíricos de los productores. Diversos estudios señalan que la mayoría de los productores no conocen el origen genético real de sus toros sementales (Chacón, et al. 1999; Galina, et al. 2007). En las fincas de doble propósito suele utilizarse el modelo de un semental para todas las hembras, el cual es seleccionado fundamentalmente por 11 criterios apreciativos del productor (Granados, 2017). Este sistema es el más cercano a lo natural, si un macho logra montar y dejar preñadas a muchas vacas, entonces es seleccionado como semental y en ocasiones su categorización trasciende a su generación (Chacó, et al. 1999). En algunas fincas se utiliza varios machos como sementales, a los que se les permite la monta sin discriminación de privilegios, pues el objetivo fundamental es el éxito de apareamiento, sin estimar calidad en el proceso de reproducción y más allá una descendencia exitosa (Galina y Geffroey, 2023). Diversos estudios sugieren que los modelos de monta natural obedecen a factores económicos y tradicionales propios de la cultura de los productores, los cuales se resisten a cambios de vanguardia tecnológica (Molina-Coto, et al. 2020, Gutiérrez, 2022). Los productores se enfrentan en muchos casos a la realidad de mantener un sistema que, aunque arroje ciertas medidas de ineficiencia, no deja de ser eficaz, mostrando tasas de preñez cercanas a un 80% en las fincas de doble propósito (Chacón, et al. 1999). Los productores se enfocan en un modelo sostenible, antes que un modelo de calidad óptima al cual renuncian no por rechazo, sino por imposibilidad económica. En este punto, la influencia del estado y del mercado nacional hace sentir su impacto en los modelos de producción de finca en las regiones tropicales (Muñoz, et al. 2016). El financiamiento rentístico de materias primas o de prestación de servicios, hace que la agroindustria carezca del suficiente apoyo técnico y financiero que manejan las corporaciones con grandes capitales, en los países con menor potencial ganadero (Díaz, Galina, Aranda, et al., 2020). Existe un reducido número de productores que confían en métodos de vanguardia - reproductiva como inseminación artificial (IA) (González-Quintero, et al. 2020), siendo poco común la aceptación de alguna de las escasas ofertas técnicas que existen en el mercado de estos países, o la solicitud a los veterinarios de aplicar algún método de IA. 12 Desde el punto de vista técnico, en las zonas tropicales existen limitaciones culturales y socioeconómicas que impiden una instauración efectiva de esta técnica como el modelo fundamental para la reproducción. En primer lugar, la falta de oferta y el costo elevado de los procedimientos, hace que la IA esté fuera del alcance para muchos productores (Argudo, et al., 2019). En segundo lugar, la mala ejecución de los procedimientos de obtención de esperma en toros no permite que tengan suficiente éxito. En contraparte existen empresas de alcance mundial que ofrecen productos y servicios de alta calidad al servicio de la IA. La aplicación de la IA en sistemas de producción de doble propósito es un tema incipiente, pero con potencial en la producción ganadera (Galina y Geffroey, 2023). La detección del celo en las vacas En zonas tropicales tiende a ser difícil por razones climáticas, ambientales y de infraestructura ganadera (Granados, 2017). El clima influye debido a variaciones en temperatura y humedad que generan estrés en el proceso y la manifestación de celo en las vacas bovinas (Hansen, 2019). críalos sistemas de producción extensivos no siempre permiten adecuada observación de los animales debido a las grandes extensiones de terreno en las que pastorean, dificultando su seguimiento y control (Chacón, et al. 1999). Las vacas, por ejemplo, suelen ser liberadas a pastoreo luego del ordeño sin realizarse un seguimiento de su comportamiento reproductivo (Díaz, et al. 2020). En regímenes intensivos, los animales suelen estar agrupados en instalaciones mal diseñadas, con humedad y temperatura altas y condiciones higiénicas desfavorables, impidiendo una detección del estro y, por consiguiente, limitando el control farmacológico del mismo (Hansen, 2019). El desconocimiento de los estadios cíclicos de las vacas dificulta una planificación reproductiva (Galina y Geffroey, 2023). La transferencia de embriones es una técnica que se ha usado en fincas de doble propósito por medio de la obtención del embrión in vivo de la donante o la fertilización in 13 vitro (Naranjo-Chacón, et al. 2019) y que depende de las vacas donantes, las vacas receptoras y los toros donantes de esperma. las. La maduración, el rendimiento y la fecundación de ovocitos varían en función de la subespecie, raza, edad y las condiciones del ambiente (Hansen, 2019). Para aumentar la tasa de éxito de la transferencia de embriones, algunos estudios han recomendado el cruzamiento entre embriones Bos taurus y Bos indicus (Naranjo-Chacón, et al. 2019), pues se ha detectado menor amenaza de muerte embrionaria en tales casos debido a la menor disponibilidad de nutrientes en la alimentación en las zonas tropicales y subtropicales. La inclusión de terapias hormonales ha demostrado reducir el intervalo parto-concepción en 60 días en manejo de IA a tiempo fijo (Gutiérrez, 2022), e incrementar la tasa de recuperación de ovocitos en procesos de transferencia embrionarias en regiones tropicales (Naranjo-Chacón, et al.,2019). La nutrición En los modelos de producción de ganado de doble propósito, la nutrición de los animales se basa fundamentalmente en pastizales con la inclusión de algunos suplementos alimenticios (Galina y Geffroy, 2023). Los animales suelen sufrir deficiencias de proteína, energía y minerales, producto de la calidad de los pastos típicos del trópico, teniendo contenidos de proteína y carbohidratos menores, con mayores contenidos de fibra y menor digestibilidad (Peniche-González, 2014). Las vacas con nutrición deficiente tendrán una condición corporal deficiente y serán más estériles, reduciendo así la cantidad de partos y la calidad de las crías (Uzcátegui-Varela, 2022). Las hembras con una condición corporal menor a 2,5 presentarán tasas 29% menores de ovulación y fecundación respecto a aquellas de condición corporal adecuada 3,5 (López, 2006). La desnutrición crónica de las novillas puede conducir a retrasos de pubertad, poco desarrollo de ubre y en general a presentar anestro (Castillo-Badilla, et al. 2019). 14 La aplicación de suplementación en las fincas de ganado de doble propósito suele aumentar la condición corporal, la salud, capacidad reproductiva y la rentabilidad del proceso de cría (Broom, et al. 2013). Existe la tendencia creciente de los productores de ganado de doble propósito a incorporar suplementos alimenticios debido a la oferta mayor en el mercado, estando más al alcance de los productores. Debido al costo relativo menor, la alimentación se considera más factible con respecto a técnicas avanzadas en reproducción (González-Quintero, et al. 2020). La relación la alimentación con el aumento en los tiempos de duración del celo y mejor rendimiento reproductivo del ganado ha sido identificada en estudios previos (Uzcátegui-Varela, et al., 2022). La implementación de sistemas silvopastoriles reporta múltiples beneficios tales como incrementar las áreas aprovechables para alimentación, resultando en un mecanismo más amigable con los suelos (Mancera, et al., 2018). Estos sistemas se basan en heterocultivos, con arbustos, árboles, leguminosas y pastos que se desarrollan en conjunto en la misma área y que pueden aumentar el rendimiento por hectárea (Alonso, 2011). Los sistemas silvopastoriles proporcionan sombra que sirve de refugio para el ganado durante las horas mayor radiación solar y mayo temperatura (Villanueva, et al. 2013). al haber menor estrés calórico, los animales tienden a enfermar menos y muestran resultados alimenticios más positivos en sistemas silvopastoriles (Alonso, 2011). Cuando una parte de un alimento balanceado se reemplazó con forraje dentro de un sistema silvopastoril en Costa Rica, no hubo diferencia en el crecimiento folicular y la fertilidad con vacas que solo pastaban en el pasto (Peniche-González, et al., 2014). Los productores pueden economizar utilizando este sistema y por lo tanto reduciendo las compras externas de suplementos, manteniendo los parámetros productivos y reproductivos. 15 La suplementación en ganado de doble propósito beneficia tanto la producción como las tasas reproductivas (Uzcátegui-Varela, et al. 2022), siendo necesaria mayor investigación sobre la viabilidad económica de dicha práctica en regiones tropicales. Muchos de los pastos utilizados en zonas tropicales tienden a ser deficientes en nutrientes como proteína y energía, limitando así el proceso de nutrición del ganado bovino. Los modelos de finca de doble propósito han implementado estrategias tradicionales de suplementación alimenticia como los silvopastoriles, obteniendo resultados similares a la suplementación (Mancera, et al. 2018). La situación del ganado de doble propósito en Costa Rica Ganadería Costarricense en datos De acuerdo con la Encuesta Nacional Agropecuaria publicada en 2021, la estructura del hato ganadero en el país fue de 1 621 727 animales. De ese total, 63,2 % corresponde a ganado de carne, 16,1 % a ganado de leche, 20,5 % a doble propósito y 0,2 % a los animales destinados exclusivamente a trabajo como la preparación del terreno, entre otras labores (INEC, 2021). El ganado de doble propósito representa un total de 351 016 animales; donde destaca que la mayor parte de estos son de 2 años y más (48,9 %), predominando las hembras de 2 años y más (58,1 %) y 50,5 % de los nacimientos de ganado de doble propósito son machos (CORFOGA, 2018). El 66,9 % de las fincas de ganado de doble propósito tienen como principal destino la venta al mercado” (CORFOGA, 2018). El 95,0 % de las fincas de ganado de doble propósito tienen como principal sistema de producción el pastoreo con pastos mejorados y natural el 94,0 % no utilizan algún sistema de tratamiento de residuos. Dentro de las fincas de ganado doble propósito manejando sus residuos, el 85,8 % tienen como principal sistema el abono o compost. 16 La producción ganadera costarricense se ubica en todas las regiones del país (Brunca, Central; Chorotega; Huetar Atlántica; Huetar Norte y Pacífico Central), estando más del 54% de la producción en las regiones Huetar Norte y Chorotega (CORFOGA, 2018). La producción científica En el proceso de revisión de literatura científica en el campo específico de los modelos de producción de ganado de doble propósito muestra escasez de investigaciones relacionadas a este campo. No obstante, se han encontrado algunos estudios que arrojan datos e información clave para comprender la realidad de los modelos de cría de doble propósito en el América Latina (González-Quinteros, et al. 2020). Muchos de estos estudios pertenecen a investigadores independientes, otros asociados a universidades o instituciones abocadas al fomento de la producción ganadera. Las temáticas abordadas se enfocan principalmente en sistemas de reproducción, salud animal, rentabilidad de la producción, alimentación, condiciones ambientales. Prevalecen los estudios de corte experimental zootécnico (Lara-Buñuelos, et al. 2015), pero también sobresalen otros con perspectivas económicas (Galina y Geffroy, 2023), de enfoque ambiental (González- Quintero, et al. 2020; Uzcátegui-Varela, et al. 2022; Montenegro-Ballestero, 2023) o estudios multidisciplinarios (Peniche-González, 2014). En los siguientes párrafos se describen algunos de los estudios más relevantes relacionados con la producción de ganado de doble propósito. La reproducción en sistemas de ganado de doble propósito en Costa Rica fue abordada por Granados-Gómez (2017) quien expuso los resultados de un amplio trabajo sobre el manejo de la reproducción en la región de Huetar del Norte. Dicho autor se enfocó en el análisis de la situación reproductiva del hato en los tres principales sistemas de reproducción encontrando mayores deficiencias en el sistema de doble propósito. Entre sus conclusiones, resalta la relación entre la condición corporal y la capacidad 17 reproductiva de los hatos. Entre los factores que determinan el éxito reproductivo se constató que los pastos mejorados representaron el elemento más determinante para la mejora reproductiva en la región. Por tanto, se realizó un proceso de formación técnica a los productores y trabajadores de las 9 fincas abordadas en el proceso del estudio. De igual forma, WingChing-Jones (2017) publicó un estudio que se enfocó en los índices productivos y reproductivos de las fincas de ganado bovino de carne en la zona sur de Costa Rica. El estudio analizó los índices de producción y reproducción de 23 fincas ubicadas en la zona sur del país. Los parámetros evaluados incluyeron el peso al nacimiento, peso al destete, edad al primer parto, intervalo entre partos y días abiertos. Los resultados de este autor muestran la variabilidad en los índices productivos y reproductivos de las fincas y destacan la importancia de mejorar la gestión y la genética en la cría de ganado bovino de carne. Mas recientemente Molina-Coto, et al. (2020) publicaron un informe de resultados basado en un estudio longitudinal de aplicación de transferencia de embriones, mediante la técnica de multiovulación (MOET), entre 2012 y 2017, en la Unidad de Reproducción Animal (URA), de la Escuela de Zootecnia de la Universidad de Costa Rica. El experimento tenía como objetivo evaluar la factibilidad de la aplicación de la técnica en el mercado reproductivo bovino costarricense. Como resultados se obtuvo una baja tasa de preñez (33%), lo que implicó poca factibilidad de aplicación de la técnica en el contexto nacional, sin embargo, se destacó el carácter de contraste con respecto a la literatura y, por tanto, se recomiendan estudios más profundos para analizar la eficacia de la terapia en otros contextos. En otro estudio, Gutiérrez (2022) evaluó el manejo de la Inseminación Artificial a Tiempo Fijo (IATF) como método de reproducción para el mejoramiento genético en una finca en Caño Negro, Los Chiles, Costa Rica. El estudio describe el protocolo utilizado para la IATF 18 y estimó los resultados reproductivos en términos de tasa de concepción y tasa de preñez. estudio de Gutiérrez (2022) se realizó en una finca de ganado de doble propósito con un área total de 18 hectáreas y en la que se desarrolla la actividad en mención es un espacio de siete hectáreas y un total de 27 animales (bovinos, ovinos, equinos. Los resultados muestran que la IATF es una técnica efectiva para mejorar la reproducción y el mejoramiento genético en la ganadería bovina de doble propósito a través de un menor intervalo parto-concepción, reduciendo el intervalo entre partos a 380 días. Según Castillo-Badilla et al. (2019), variables como la edad al primer parto, el peso al primer parto y la duración de la lactancia son factores que afectan la producción en la primera lactancia de vacas lecheras en Costa Rica. En dicho estudio se incluyó un total de 2747 vacas Jersey y Holstein, con edad al primer parto (EPP) entre los años 2013 y 2015, pertenecientes a veintidós hatos lecheros especializados ubicados en diferentes zonas ecológicas de Costa Rica. se utilizó datos del programa VAMPP Bovino y se encontró que las variables no modificables, como la raza, tuvieron efectos significativos sobre la producción en primera lactancia (PPL) con 5360,1 kg (IC95%: 5158,2-5562,1) y 4694,1 (IC95%: 4578,5-4809,7; P<0,001) para las razas Holstein y Jersey, respectivamente. Estos investigadores encontraron que un efecto significativo (P<0.0001) del manejo (variable modificable), lo cual indica que las fincas con protocolos de crianza de terneros de alta calidad produjeron 213,9 kg (PPL 5809,0; IC95%: 5570,6-6047,7) más leche en su primera lactancia que las vaquillonas criadas bajo calidad media y 1133,7 kg más leche que los animales de programas de crianza de baja calidad (PPL 4 676,3; IC95%: 4158,3-5194,3). El mismo estudio concluye que, condiciones ambientales tropicales de altas incluyendo temperaturas, humedad y precipitación, afectan significativamente el comportamiento productivo de las vacas lecheras en sistemas de doble propósito. 19 Cordero, Chacón y León (2015), cuantificaron la diversidad genética entre 16 subpoblaciones raciales bovinas de Costa Rica, con base en 1412 muestras de ADN bovino de todo el país, evaluadas mediante 18 marcadores microsatélites. Los dendrogramas mostraron 3 agrupaciones raciales claramente diferenciadas que coinciden con las razas de origen Bos taurus, Bos indicus y sus respectivos cruces. Los resultados del análisis indicaron que el número de microsatélites empleados sí permitió establecer una discriminación clara a nivel de las frecuencias alélicas y en la distribución del tamaño de los alelos entre las subpoblaciones de distintas especies y aún entre razas puras. Este trabajo representa un aporte de referencia para comprender la distribución de las razas en los distintos sistemas de cría en Costa Rica. Según este estudio, la prevalencia mayor de especies producto de cruce se centra en el sistema de doble propósito, aunque este representa la menor proporción en la cría de bovinos en el contexto costarricense. Bajo el enfoque de relación ambiental, Montenegro–Ballestero (2023) determinó la contribución de emisiones de metano a la atmosfera por parte de la producción de ganadera de bovinos de Costa Rica. Los resultados muestran que la población bovina nacional alcanzó su máximo a finales de la década de 1980; el comportamiento de la emisión de metano muestra la misma tendencia, variando según sistema de producción. El cambio del metano atmosférico como resultado del aporte del hato bovino nacional mostró ser incremental desde 1940 y hasta 1990, disminuyendo posteriormente, para mantenerse estable a partir del 2000. Se concluyó que en los últimos 30 años la ganadería bovina costarricense no ha contribuido al incremento atmosférico de este gas tanto por el poco crecimiento del hato como por las prácticas sostenibles que ha tenido la transformación de los métodos de cría nacional en las últimas tres décadas. El estudio logró establecer una relación entre la emisión de metano a la atmósfera y la producción animal, en este caso se demuestra el éxito que tiene en las regiones ganaderas el 20 impulso de modelos de cría pastoriles o bien más amigables con el medio ambiente, en los cuales el sistema de doble propósito tiene un rol fundamental. Aunque no representa aun la mayoría en porcentaje de la producción nacional, los otros subsistemas lechero y cárnico, han adoptado algunos elementos de la producción doble propósito para sus propios contextos como la diversificación de la producción de crías. Un estudio cuyo enfoque fue ambiental es el publicado por Villanueva et al., (2013) donde se enfatizó en un análisis entre la relación de árboles en potreros con los sistemas de producción ganadera. El estudio de ejecutó en la región de Esparza, Puntarenas, perteneciente a la región del Pacífico Central de Costa Rica. De los potreros analizados se identificaron 34% para el sistema de doble propósito. Entre las conclusiones del estudio se destacó que, en potreros activos de fincas ganaderas, la mayoría de los árboles pertenecen a un número reducido de especies. Estas especies son mantenidas gracias a atributos como su rusticidad ante el manejo de las pasturas, alta producción y fácil dispersión de semillas, obtención de productos como madera de aserrío, postes, sombra y forraje para el ganado, principalmente en la época seca. La cobertura arbórea representa un elemento de asociación ambiental para el ganado al constituir fuente de sombra para los días más soleados y cálidos, lo que ha demostrado un efecto en mayor productividad y confort para el ganado. Se encontró una influencia mayor de los árboles en potrero en las fincas multipropósito en las cuales se hallaron mayor cantidad de ejemplares y mejor apreciación de estos. Los autores manifiestan que se deben emplear estudios más amplios para identificar las asociaciones entre los árboles en potrero y la producción de ganado bovino, así como, estimular el proceso de siembra y cuidado de especies forestales que propicien el enriquecimiento de los suelos de pastizal. 21 CONSIDERACIONES FINALES El estudio sobre los sistemas de producción de ganado doble propósito se enfocan principalmente en las realidades de países de las regiones tropicales, donde este tipo de sistema tiene mayor presencia producto de condiciones socioambientales específicas. Los aspectos más estudiados en torno a la temática relacionan variables como reproducción, sistema de cría, alimentación e impacto ambiental dentro de las condiciones de producción de doble propósito. En Costa Rica, este sector representa un 22% del hato bovino nacional, siendo el tercer lugar del rubro general de ganadería. En el hato costarricense se han implementado sistemas silvopastoriles enfocados en la sostenibilidad ambiental, se aplican métodos de reproducción con monta natural, aunque existen ensayos de aplicación de inseminación artificial. Uno de los aspectos de manejo de mayor relevancia en la producción de doble propósito en Costa Rica se centra en esfuerzos por complementar la alimentación en base a pasturas con suplementos alimenticios que permitan potencial los rendimientos productivos. Buena parte de los estudios escasos estudios especializados en este sistema de cría, se centran en estrategias de alimentación y el impacto reproductivo que estas generan en el hato doble propósito. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Alonso, J. (2011). Los sistemas silvopastoriles y su contribución al medio ambiente. Revista Cubana de Ciencia Agrícola, 45(2), 107-115. Argudo, D. E., Galarza, D. A., Bueno, P., Iñiguez, C. U., Méndez, S., Soria, M. E., ... & Alberio, R. H. (2019). Methods of collection, extender type, and freezability of semen collected from creole bulls raised in the tropical highlands of Ecuador. Tropical animal health and production, 51, 1839-1845. 22 Broom, D. M., Galindo, F. A., & Murgueitio, E. (2013). Sustainable, efficient livestock production with high biodiversity and good welfare for animals. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 280(1771), 20132025. Castillo-Badilla, G., Leitón, B. V., Hueckmann-Voss, F., & Romero, J. J. (2019). 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Bryan Aguilera-Saldaña Luis Alonso Villalobos-Villalobos RESUMEN Los perfiles metabólicos son indicadores sanguíneos ampliamente usados en ganado lechero, sin embargo, existe poca información sobre su aplicabilidad en ganado bovino de doble propósito. En el presente estudio se planteó obtener perfiles metabólicos de bovinos en producción de doble propósito. Se analizaron muestras de sangre de vacas lactantes en 4 fincas de la región Huetar Norte en Costa Rica, durante el período 2021-2022. Se estructuró un diseño factorial 4x2, con los factores finca de origen de los datos y caracterización racial, con días en lactancia como covariable para un total de 26 animales como unidades experimentales. Los resultados obtenidos de media poblacional en concentración sérica (desviación estándar) y proporción de niveles normales (PNN) dentro del rango de referencia en vacas lecheras para cada metabolito fueron: glucosa 45,29 (10,83) mg/dl, PNN=0,56; cetonas 0,85 (0,79) mmol/l, PNN=0,84; nitrógeno ureico 8,00 (4,07) mg/dl, PNN=0,06; creatinina 0,97 (0,17) mg/dl, PNN=0,14; calcio 8,36 mg/dl (0,62) mg/dl, PNN=0,10; fósforo 5,66 mg/dl (1,19) mg/dl, PNN=0,09; magnesio 2,97 (1,22) mg/dl, PNN=0,35. Las medias (DE) encontradas para enzimas hepáticas fueron fosfatasa alcalina en suero (SAP) 110,52 (59,08) U/I; aspartato amino transferasa (AST) 80,81 (11,58) U/l; gamma glutamil transferasa (GGT) 17,10 (5,40) U/l. Los principales metabolitos que mostraron una variabilidad significativa de acuerdo con el modelo experimental fueron: las cetonas (p< 0,0001), nitrógeno ureico (p< 0,0001), fósforo (p< 0,0001), relación calcio fósforo (p= 0,001), magnesio (p< 0,0001) y SAP (p= 0,009). Por tanto, deben ser considerados como prioritarios para evaluar la condición metabólica de bovinos en sistemas de doble propósito bajo los esquemas presentados en este estudio. Palabras clave: perfil metabólico, bovinos doble propósito, nutrición de bovinos, caracterización racial, sistemas de producción tropical, cebú, cruzamiento. 27 ABSTRACT Metabolic profiles are widely used blood indicators in dairy cattle, however little information exists on their applicability in dual purpose cattle. In the present study, it was proposed to obtain metabolic profiles of bovines in dual-purpose production. Blood samples from lactating cows were analyzed on four farms in the Huetar Norte region of Costa Rica, during the period 2021-2022. A 4x2 factorial design was structured, with the farm factors of data origin and breed characterization, with days in lactation as a covariate for a total of twenty-six animals as experimental units. The results obtained from the population mean in serum concentration (standard deviation) and proportion of normal levels (pnl) within the reference range in dairy cows for each metabolite were: glucose 45.29 (10.83) mg/dl, pnl=0 .56; ketones 0.85 (0.79) mmol/l, pnl=0.84; urea nitrogen 8.00 (4.07) mg/dl, pnl=0.06; creatinine 0.97 (0.17) mg/dl, pnl=0.14; calcium 8.36 mg/dl (0.62) mg/dl, pnl=0.10; 5.66 mg/d phosphorus (1.19) mg/dl, pnl=0.09; magnesium 2.97 (1.22) mg/dl, pnl=0.35. The means (SD) found for liver enzymes were serum alkaline phosphatase (SAP) 110.52 (59.08) U/I; aspartate amino transferase (AST) 80.81 (11.58) U/l; gamma glutamyl transferase (GGT) 17.10 (5.40) U/l. The main metabolites that showed significant variability according to the experimental model were ketones (p< 0.0001), urea nitrogen (p< 0.0001), phosphorus (p< 0.0001), calcium phosphorus ratio (p = 0.001), magnesium (p< 0.0001) and SAP (p= 0.009). Therefore, they should be considered as a priority to evaluate the metabolic condition of cattle in dual-purpose systems under the schemes presented in this study. Keywords: metabolic profile, dual purpose cattle, cattle nutrition, racial characterization, tropical production systems, zebu, crossbreeding. INTRODUCCIÓN Los avances tecnológicos en el campo de nutrición de rumiantes evidencian que ciertos indicadores sanguíneos, conocidos como perfiles metabólicos, sirven como herramienta para conocer el estado nutricional de un animal, y a partir de esta información realizar el análisis de los sistemas de alimentación en las explotaciones bovinas (Hernández et al. 2016). Los rumiantes difieren de los monogástricos en la digestión de compuestos fibrosos, pues su metabolismo tiene rutas metabólicas distintas para suplir las demandas energéticas, 28 proteicas y minerales (Rinehart, 2008; Prieto-Manrique, et al. 2016). Las variaciones en la composición nutricional de pastos, subproductos y alimentos; así como las fluctuaciones en el consumo de materia seca diario (Davies, 2015), incrementan la complejidad de la predicción antes mencionada. Los perfiles metabólicos son indicadores que permiten conocer el estatus del animal ante el manejo nutricional usado, disminuyendo la incertidumbre de factores como el consumo de materia seca y la variación en la composición nutricional de los alimentos (Hammond y Chase, 1997). Mediante los metabolitos presentes en el fluido sanguíneo (glucosa, cuerpos cetónicos [β-hidroxibutirato], colesterol, triglicéridos, urea, cortisol, calcio, fósforo, magnesio y enzimas hepáticas, entre otros) se logra diagnosticar la respuesta animal posterior a la digestión, absorción y metabolización de nutrientes (Bart, et al. 2011; Quinteros, et al. 2017), así como inferir posibles causas para abordar el manejo nutricional. Los niveles críticos de diversos metabolitos (cuadro 1) han sido definidos por medio de evidencia científica (Van Saun, 2005; Van Saun, 2006), y reafirmados por diversos estudios (Hammond, 1998; Nozad, et al. 2012; Ohmer y Mohamed, 2012; Roche, 2012; Goselink, et al. 2015; Wynn, et al. 2015; Mair, et al. 2016; Zelal, 2017) en el campo de la producción bovinos. Cuando tales indicadores no se cumplen, se producen repercusiones en las condiciones reproductivas, de salud y de aporte productivo de los animales. Por consiguiente, las condiciones metabólicas del hato predicen la productividad y rentabilidad de los sistemas ganaderos (Madreseh, et al. 2018). El desarrollo de perfiles metabólicos para ganadería bovina de doble propósito brindaría un aporte técnico principalmente a sistemas tropicales, donde existe un factor ambiental, genético y nutricional distinto al contexto de producción de lechería con razas especializadas (González-Quintero, et al. 2020). Debido a la alta correlación existente entre los metabolitos sanguíneos y la condición nutricional de los rumiantes (Van Saun, et al. 2005), su uso contribuiría con el diagnóstico y evaluación de la respuesta animal a ajustes en las dietas. Esto último permitiría, en una muestra sanguínea, sintetizar información que normalmente se debe modelar por medio de simulaciones nutricionales y análisis de laboratorio que no son de uso común bajo la realidad de los sistemas de producción de doble propósito. 29 Principales metabolitos analizados Uno de los principales problemas que afrontan las vacas productoras de leche y de doble propósito en el trópico es el bajo consumo de materia seca como resultado del estrés calórico (Mejía, et al. 2017), que origina a su vez distintos problemas metabólicos que impactan directamente sobre la productividad de las explotaciones (Puppel y Kuczynska, 2016). La prevención de enfermedades o desórdenes metabólicos en la ganadería puede disminuir los costos asociados al tratamiento, así como las pérdidas crónicas de estados sub nutricionales enmascarados que afectan el rendimiento animal (Saborío y Sánchez, 2016; Mera, et al. 2017). El diagnóstico fiable del estado nutricional es de gran impacto sobre la toma de decisiones (Penn State University, 2013). El término perfil metabólico fue propuesto para referirse al análisis de parámetros sanguíneos en vacas lecheras, siendo pruebas sencillas cuyo costo es menor respecto a análisis de laboratorio de mayor duración, justificando así el beneficio obtenido a través del diagnóstico oportuno (Gómez et al., 2013). Madreseh et al. (2018) describen la prueba de perfiles metabólicos sanguíneos como la medición de la concentración de algunos metabolitos dentro del suero precipitado de una muestra de sangre o de la sangre completa. A partir de dicha medición se puede establecer relaciones entre la concentración y el metabolismo asociado a dicho indicador o parámetro, por lo que pueden servir como una herramienta del estado nutricional del animal. Es posible definir categorías para cada parámetro de importancia sobre la salud de las especies animales de interés zootécnico. La medición del perfil metabólico en sangre refleja el aporte de la dieta total, y permite a la vez analizar la eficiencia digestiva y metabólica que obtiene el animal respecto a su ración (Lammoglia-Villagómez, et al. 2022). Los análisis bromatológicos de forrajes y suplementos muestran el aporte potencial de nutrientes (Solís, et al. 2022), sin embargo, indicadores como el consumo de materia seca y consumo real de nutrientes requieren de condiciones controladas para lograr una adecuada estimación (Méndez, 2020). Por medio de perfiles metabólicos sanguíneos se puede brindar una herramienta de respaldo en la toma de decisiones para los técnicos y nutricionistas en las fincas (Ohmer y Mohamed, 2012). 30 Algunas de las enfermedades subclínicas comunes en hatos lecheros son la cetosis, hipocalcemia, hipomagnesemia, mastitis, quistes ováricos, desplazamiento de abomaso, acidosis ruminal, hígado graso, entre otros trastornos (Roche, 2012). Los perfiles metabólicos han mostrado ser un método de diagnóstico simple, confiable, rentable y eficiente para dichas condiciones (García et al., 2017). Según Quinteros et al. (2017) y Hernández et al. (2016), a pesar de que la prueba de perfiles metabólicos sanguíneos está ampliamente descrita para ganado lechero especializado, es preciso desarrollar más investigaciones que permitan identificar parámetros de referencia y comparación para ganado bovino de doble propósito, o vacas productoras de leche con cruces para producir en condiciones tropicales. Dentro de los metabolitos que se reportan como indicadores del estado nutricional y fisiológico del animal se encuentran: glucosa, ácidos grasos no esterificados (NEFA), β- hidroxibutirato (β- HBA), urea, colesterol, triglicéridos, albumina, creatinina, hemoglobina, proteínas totales, enzima aspartato aminotransferasa (AST), enzima alanina aminotransferasa (ALT), calcio, fósforo, magnesio, cloro, potasio, hormona estimuladora de tiroides (TSH), triyodotironina (T3), Tiroxina (T4) y Cortisol (Ohmer y Mohamed, 2012; Quinteros et al., 2017; Madreseh et al., 2018). La medida de expresión de los metabolitos que se valoran en el suero sanguíneo se reporta en distintas formas de masa (mg, µg, ng, pg, g, mmol) por unidad de volumen (ml, dl, l), por lo que es preciso contar con una medida estándar cuando se usan como indicadores del estado nutricional, para lo cual se han definido factores de conversión (Penn State University, 2013). El interés zootécnico del análisis sanguíneo de perfil metabólico toma relevancia cuando se estudia un porcentaje de la población, por lo que el objetivo de producción definiría la cantidad de animales y la forma en que se agrupen (Penn State University, 2013). Existen métodos confiables y precisos para la determinación de algunos metabolitos con kits comerciales, como por ejemplo para glucosa y ácidos grasos no esterificados, cuya aplicación para fines de investigación y de diagnóstico en fincas comerciales se ha demostrado ampliamente (Cuadro 1; García et al., 2017; Hernández et al., 2016). 31 Cuadro 1. Datos reportados como valores de referencia por la literatura para los metabolitos empleados en un perfil metabólico, para determinar el estado nutricional en ganado lechero especializado. Metabolito Valores reportados Observaciones Fuente Glucosa <40 mg/dl 40 -60 mg/dl >60 mg/dl Hipoglicemia bovina Normoglicemia bovina Hiperglicemia bovina Mair et al., (2016) β – Hidroxibutirato <1,2 mmol/l 1,2 – 2,0 mmol/l >2,0 mmol/l Normalidad Cetosis subclínica Cetosis clínica Roche (2012) Nitrógeno ureico en sangre (BUN, por sus siglas en inglés) <15 mg/dl 15 - 19 mg/dl >19 mg/dl Deficiencias de PDR1 respecto a FEF2 Balance entre PDR1 y FEF2 Exceso de PDR1 respecto a FEF2 Hammond (1998) Creatinina 0,75 – 0,86 mg/dl Intervalo general reportado para vacas lecheras de diferentes niveles de producción Nozad et al., (2012) Proteína total 9,90 -10,40 mg/dl Intervalo general reportado para vacas lecheras de diferentes niveles de producción Nozad et al., (2012) Aspartato aminotransferasa (AST) 21,10-28,40 U/l Intervalo reportado para ganado lechero Ohmer y Mohamed, (2012) Alanina aminotransferasa (ALT) 10,25-14,46 U/l Intervalo reportado para ganado lechero Ohmer y Mohamed, (2012) Calcio (mg/dl) <8 mg/dl 8- 12 mg/dl >12 mg/dl Hipocalcemia Normocalcemia Hipercalcemia Wynn et al., (2015) Fósforo (mg/dl) <4,34 mg/dl 4,34 – 8,05 mg/dl Hipofosfatemia Normofosfatemia Hiperfosfatemia Goselink et al., (2015) 32 >8,05 mg/dl Magnesio (mg/dl) <1,7 mg/dl 1,7 – 3,0 mg/dl >3,0 mg/dl Hipomagnesemia Normomagnesemia Hipermagnesemia Zelal, (2017) 1 proteína degradable en rumen, 2 fuentes de energía fermentable. La glucosa ha sido estudiada por Lammoglia-Villagómez, et al. (2022) como valor de referencia en la incidencia de cetosis en vacas de doble propósito. De Souza, et al. (2019) citado por Avilés-Ruiz, et al. (2022) suplementaron 52 vacas lecheras de raza Holstein con ácido palmítico (1,5% de la materia seca de la dieta) durante las tres semanas posteriores al parto, observando incremento en la concentración de ácidos grasos no esterificados (NEFA por sus siglas en inglés) durante la primera semana después del parto comparado con el grupo control (0,65 contra 0,59 mmol/l de NEFA, P= 0,03), sin embargo el valor de glucosa sanguínea no mostró cambios significativos (P= 0,18), estos autores atribuyen esta respuesta a la cetogénesis que tiene lugar en las mitocondrias, proceso que ocurre cuando los ácidos grasos se transforman en NEFA, ante baja disponibilidad de glucosa (Robinson y Williamson, 1980). El metabolismo del calcio se ha estudiado extensamente en ganado lechero, debido a las pérdidas económicas que representa la deficiencia de este mineral durante el puerperio. Algunos autores como Muiño et al. (2018) reportan el valor de 8,5 mg/dl como umbral para la determinación de hipocalcemia subclínica, Wynn et al. (2015) emplean el valor de 9 mg/dl, y estudios en nuestro país han señalado 8 mg/dl como nivel mínimo de normocalcemia (Sánchez y Saborío, 2014). Por su parte, Zelal, et al. (2017) proponen el intervalo entre 1,8 y 2,4 mg/dl de magnesio en suero sanguíneo como normomagnesemia, marcando la hipo e hipermagnesemia cuando se determinan niveles bajo o por encima de ese rango, respectivamente. Sánchez y Saborío-Montero (2014) detallan la relación que existe entre los trastornos asociados a la deficiencia de magnesio, con la incidencia de hipocalcemia en vacas lecheras especializadas de raza Holstein, Jersey y Guernsey. 33 Áviles-Ruiz, et al. (2022) proponen dentro de una revisión de literatura sobre factores que afectan el reinicio de la ciclicidad en vacas de doble propósito, describen la importancia de una buena suplementación con macrominerales (calcio, fósforo y magnesio), sobre la inmunidad y la prevención de padecimientos como mastitis, metritis, retención placentaria y anestro prologado posparto. Además, Barrios, et al. (2013) observaron una fuerte y significativa relación (R= 0,93; P<0,05) entre los valores séricos de fósforo con la suplementación de este mineral, demostrándose también una relación directa (R2 = 0,91) entre el contenido de fósforo en el suelo con los valores séricos, ambos resultados se obtuvieron de 180 vacas de doble propósito distribuidas en diferentes unidades de producción. Los perfiles metabólicos han sido ampliamente estudiados en ganado lechero especializado, sin embargo, existe poca información sobre su potencial de aplicación en ganado bovino de doble propósito. Debido a lo anterior, en este estudio se planteó obtener perfiles metabólicos de sistemas de producción de ganado bovino de doble propósito en Costa Rica a partir de 4 fincas de la región de Huetar Norte, durante el período 2021-2022. MATERIALES Y MÉTODOS Localización El estudio se desarrolló en 4 fincas bajo el sistema de producción de bovinos de doble propósito, ubicadas en los cantones de San Carlos y Sarapiquí, a una altitud de 60 a 253 msnm, en la región Huetar Norte de Costa Rica entre enero de 2021 y el 31 de octubre de 2022. Las fincas seleccionadas para el estudio fueron, La Guaria (10°28'34” N 84°39'39” W – 253 msnm), Chaparrón (10°34'06” N 84°11'01” W – 60 msnm), El Saíno (10°33'35” N 84°16'59” W – 64 msnm), y Veracruz (10°28'32” N 84°15'24” W – 127 msnm). Selección de animales Los animales fueron seleccionados según información procedente del programa informático VAMPP bovino, suministrada previamente por los dueños o encargados de cada finca, donde se empleó la selección por su proximidad al parto, y por presentar una 34 caracterización racial definida como cebú Bos indicus (n=13) o un cruce mestizo entre razas Bos indicus y Bos taurus (n=13). Condiciones del hato estudiado Durante la ejecución del trabajo los animales pastorearon áreas delimitadas por medio de cercas eléctricas, con periodos de ocupación no mayores a 24 horas, y periodos de descanso variables entre fincas, cuyos extremos fueron 30 y 54 días. Como especies forrajeras presentes destacó pasto toledo (Urochloa brizantha cv. Toledo), pasto mombaza (Megathyrsus maximus cv. Mombaza) y pasto ratana (Ischmaemum ciliare). Los sistemas de alimentación durante el periodo de estudio consistieron: Finca 1: pastoreo con suplementación estimada en un 35% del consumo de materia seca, a través del suministro diario de pasto picado de corte (Pennisetum purpureum), alimento balanceado para vacas lecheras, cáscara de yuca, pollinaza, harina de soya, maíz molido, melaza, urea y premezcla de minerales. Finca 2: forraje consumido en pastoreo y la suplementación únicamente con 500 gramos diarios de MM sólido producido en la finca y usado como probiótico. Finca 3: pastoreo y suplementación de un 26% del consumo diario de materia seca con corona de piña, alimento balanceado para vacas lecheras y premezcla mineral. Finca 4: pastoreo y la suplementación de un 8% del consumo diario de materia seca con raíces de yuca y premezcla mineral. El pesaje de las crías durante el periodo de muestreos permitió determinar el crecimiento, siendo de 0,53 kg/día. También fue pesada la leche no consumida por la cría, que constituye la producción láctea para entrega (venta). El promedio de producción de leche, y el porcentaje de solidos totales (ST) de las fincas durante los meses de investigación fue respectivamente Finca 1: 12,25 kg con 12,77% ST, Finca 2: 6,43 kg con 13,22% ST, Finca 3: 8,12 kg con 12,89% ST y Finca 4: 6,84 kg con 12,74% ST. El valor de nitrógeno ureico en leche (MUN) promedio fue de 9,3 mg/dl como valor general. El estatus sanitario de las vacas empleadas se validó mediante protocolos de SENASA libre de brucelosis, tuberculosis; y con vacunación al día para enfermedades virales respiratorias y reproductivas, clostridiales y por ántrax. 35 Procedimientos de toma de muestra y análisis de sangre Se realizó la toma de muestras de sangre para análisis de los metabolitos: glucosa, cetonas, nitrógeno ureico, creatinina, calcio, fósforo, magnesio y enzimas hepáticas Fosfatasa alcalina en suero (SAP), Aspartato Aminotransferasa en Suero (AST) y Gamma-Glutamil Transferasa en Suero (GGT). Se hizo uso del equipo Abott® Free-Style con tiras reactivas para determinación de glucosa y β- hidroxibutirato (cetonas). Los días de lactancia de las vacas al momento de los muestreos se encontraba entre los 2 y 146 días, empleando los días en producción como una covariable. Se recolectaron 78 muestras en total, distribuidas de manera desbalanceada por disponibilidad de animales entre las 4 fincas. Obteniendo la siguiente cantidad de muestras por finca respectivamente: 18 finca 1 (6 vacas), 18 finca 2 (6 vacas), 21 finca 3 (7 vacas) y 21 finca 4 (7 vacas). La toma de muestras se llevó a cabo en horarios pre-establecidos sistemáticamente entre muestreos, siendo prioritaria la espera de 3 horas posteriores a la alimentación con suplementos, la cual se realizaba previo o inmediatamente posterior al ordeño. Para ello, se siguió un esquema de muestreo acordado con los encargados de cada finca. Las muestras se extrajeron por venopunción sobre la vena coccígea en el área ventral medial del rabo del animal, zona limpiada y desinfectada con alcohol previamente. Se emplearon agujas de sangrado con doble punta y protector, estériles y desechables, número 22, la cuales se colocaron dentro de un capuchón plástico reutilizable, limpiado y esterilizado cada 10 usos, o cada vez que fue necesario por acúmulo de contaminantes; este equipo se conectó al tubo BD Vacutainer® Serum estéril, nuevo, desechable, identificado con el número de animal, y con vacío interno para facilitar la extracción de sangre. Ejecutada la colecta, se centrifugaron los tubos a 3000 rpm por 15 minutos para propiciar separación del suero sanguíneo. Las muestras se transportaron en una canastilla dentro de una hielera térmica eléctrica a 12 voltios, previamente enfriada, que mantiene una temperatura de 7°C, y su entrega al laboratorio se hizo en un tiempo menor a 24 horas. El análisis de muestras de sangre se ejecutó en el Laboratorio de Análisis Clínicos de la Escuela de Medicina Veterinaria de la Universidad Nacional, de Costa Rica. Para la recolección de las muestras de sangre se contó con el visto bueno del Comité Institucional de Cuido y Uso de Animales (CICUA) aprobado en su sesión 214-2021 (oficio CICUA- 024-2021 del 09 de abril de 2021). 36 Diseño del experimento Se estructuró un diseño 4x2 que comprendió la finca de recolección de los datos (1, 2, 3 y 4) y la caracterización racial (Bos indicus o Bos indicus x Bos taurus) como factores principales, así como los días en lactancia como covariable en el modelo. Se contó con 26 animales como unidades experimentales, fueron realizados 3 muestreos y cada muestreo representa la repetición para un total de 78 muestras de sangre analizadas. Para el primer factor, cada una de las 4 fincas muestreadas mostraron condiciones diferentes de manejo de suelo, forrajes, nutrición y sanidad. Y el segundo factor se incluyó por tratarse de un componente que influye en el manejo en los sistemas productivos. Con esto, la hipótesis que se planteó fue que los animales bovinos de doble propósito con origen racial indio (B. indicus), tendrían indicadores metabólicos diferentes a los animales en donde se ha incluido razas de tipo europea (B. taurus). Para el análisis de los resultados se ejecutó un análisis de covarianza (ANCOVA) con el fin de evaluar los efectos principales (Finca [F] y caracterización racial [CR]) y su interacción (F*CR), empleando como covariable los días en lactancia. Toda la información se analizó por medio del paquete estadístico R-Studio (R Core Team, Vienna, Austria). Se presenta el análisis de covarianza para los metabolitos de acuerdo con los factores finca de origen y razas de los animales, incluyendo la covariable días en lactancia. Se analizaron 11 metabolitos (Glucosa, Cetonas, Nitrógeno Ureico, Creatinina, P, Ca, Ca/P, Mg, SAP, AST, GGT. Se presentan los resultados de aquellos metabolitos que resultaron con diferencias significativas en el análisis inferencial. La interpretación de coeficientes y estadísticos t y F se determinó según lo descrito por Nolasco (2020) para ANCOVA, para un nivel de significancia estadística con valor de P≤0,05. Para efectos de contraste fueron empleados los niveles sugeridos en la literatura como normales en ganado lechero especializado, con el fin de obtener un análisis comparativo y clasificar la distribución de los casos según el nivel de cada metabolito presentado. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Los resultados del estudio permitieron obtener un perfil metabólico poblacional para los 26 animales estudiados durante el intervalo de ejecución (Cuadro 1), determinado a partir de 3 muestreos consecutivos con un intervalo promedio de 32,75 días. El pesaje de las crías 37 durante el periodo de muestreos permitió determinar el crecimiento, siendo de 0,30 + 0,14 kg/día para el intervalo muestreado, que abarcó el seguimiento de crías desde los 2 días de nacimiento, hasta los 126 días de edad, representado los dos extremos de edades de las crías durante la evaluación. También fue pesada la leche no consumida por la cría, que constituye la producción láctea para entrega (venta). El promedio de producción de leche diario por vaca y el porcentaje de solidos totales, durante los meses de investigación fue respectivamente Fortuna: 12,25 kg/día;12,77% Chaparrón: 6,43 kg/día; 13,22%, Saíno: 8,12 kg/día; 12,89%, y Veracruz: 6,84 kg/día; 12,74%. El valor de nitrógeno ureico en leche promedio de muestras obtenidas del tanque de almacenamiento de la leche fue de 9,3 mg/dl. Las fincas 1 y 3 presentaron dos ordeños diarios, y las fincas 2 y 4 únicamente un ordeño diario, durante el periodo de investigación. Cuadro 2. Concentraciones medias y desviación estándar de glucosa, cetonas, nitrógeno ureico, creatinina, Ca, P, relación Ca/P, Mg, SAP, AST y GGT medidos en suero sanguíneo y significancia de cada variable en el modelo estadístico en 4 fincas comerciales de la Región Huetar Norte, Costa Rica, 2021-2022. Metabolito Unidades Media poblacional Desviación estándar N muestras Valor p Glucosa1 mg/dl 45,29 10,83 78 0.08668 Cetonas1 mmol/l 0,85 0,79 78 <0,0001 Nitrógeno ureico2 mg/dl 8,00 4,07 78 <0,0001 Creatinina2 mg/dl 0,97 0,17 78 0,57215 Ca2 mg/dl 8,36 0,62 78 0,76512 P2 mg/dl 5,66 1,19 78 <0,0001 Ca/P2 mg/dl 1,58 0,54 78 0,00138 Mg2 mg/dl 2,97 1,22 78 <0,0001 SAP2 U/I 110,52 59,08 78 0,00949 AST2 U/I 80,81 11,58 78 0,07141 GGT2 U/I 17,10 5,40 78 0,05561 1 valorado mediante glucómetro portátil con tiras reactivas, 2 valorado mediante química clínica en Laboratorio de Análisis Clínicos de la Universidad Nacional, Costa Rica. 38 Se ejecutó un análisis individual por cada uno de los metabolitos estudiados, en primer orden se presenta información descriptiva sobre la agrupación de los datos en función de los factores finca y raza. Además, se presentan las medias por ambos factores junto con las desviaciones estándar. En segundo lugar, se exponen los resultados del análisis de covarianza ejecutado y su respectiva interpretación. Glucosa El análisis descriptivo de la concentración de glucosa mostró la presencia de 7 casos de hiperglicemia (60>mg/dl) en las fincas Guaria (4), Chaparrón (2) y Veracruz (1). Lo cual contrasta con lo reportado por Mair, et al. (2016) para ganado lechero, dichos autores demostraron que la sensibilidad de tres tipos de glucómetros portátiles en la detección de hiperglucemia es baja (39%) respecto la sensibilidad de encontrar valores normoglicémicos (76%) o hipoglicémicos (92%). Se encontró 27 casos de hipoglicemia 40>mg/dl), con 13 de los casos en la finca Saíno. El resto de los casos mostraron niveles normales de glucosa (40>X<60 mg/dl, Cuadro 2). En relación con la raza, hubo 19 casos de hipoglicemia en animales resultado de cruce (B. indicus x B. taurus) frente a 8 casos de hipoglicemia en animales Cebú. Cuadro 3. Frecuencia de presentación de casos y concentración media de glucosa según finca y raza, en vacas de doble propósito en la Región Huetar Norte, Costa Rica, 2021- 2022. Finca Total Guaria Chaparrón Saíno Veracruz Glicemia* Hiperglicemia 4 2 0 1 7 Hipoglicemia 6 5 13 3 27 Normoglicemia 8 11 8 17 44 Total 18 18 21 21 78 Concentración media de glucosa por finca en mg/dl (DE) 48,28 (10,83) 47,06 (12,37) 40,33 (12,38) 46,19 (6,40) 45,29 (10,82) Concentración media de glucosa por raza en mg/dl (DE) Bos indicus Bos indicus x Bos taurus 46,59 (9,5) 44,00 (12,02) *Datos recopilados en campo y valorados con respecto a Mair, et al. (2016). 39 En el análisis inferencial se observó que el tipo "Cruce" dentro del factor "Raza" no fue estadísticamente significativo (p = 0,252), con un coeficiente de 8,63 y un valor t de 1,15. Del mismo modo, el factor "Finca" no fue significativa (coeficiente =0,5474 3, t=0,296 y p = 0,768). La covariable "Días en Producción" tuvo un coeficiente de 0,04909 y un valor t de 1,313 (p = 0,193), sugiriendo una relación moderada. Además, se encontró una posible interacción entre "Raza" y "Finca", ya que el coeficiente de la interacción fue -4,90182, con un valor t de -1,880 y un p-valor significativo (p = 0,064). El modelo en conjunto presentó un R-cuadrado múltiple de 0,1042, lo que indica que aproximadamente el 10,42% de la variabilidad en la variable dependiente se explica por las variables independientes y la covariable incluidas en el modelo. Aunque el resultado del estadístico F fue 2,122, con un p-valor de 0,08668, sugiere que el modelo puede no ser estadísticamente significativo en su conjunto. Para el metabolito glucosa los factores finca y raza, en presencia de los días en producción como covariable, no mostraron influencia significativa en la variabilidad de los datos recolectados (P>0,05). El modelo general para este metabolito explica un porcentaje muy bajo de la varianza implícita en los datos (0,104). Lo descrito podría relacionarse con la compleja dinámica de la glucosa dentro del metabolismo del bovino, considerando además que para los rumiantes en general existen otras moléculas que cumplen el rol de unidades energéticas, tal como son los ácidos grasos volátiles producto de la fermentación microbial, por lo que dicho metabolito a nivel poblacional depende de otros factores fuera del modelo (Dryden, 2016; Mair, et al. 2016). Considerando que los sistemas de producción de doble propósito evaluados se desarrollan en sistemas pastoriles, es posible deducir que la producción de ácido acético a nivel ruminal tenga una importancia relevante para el estatus energético de las vacas evaluadas (Prieto-Manrique, et al. 2016). Lo que interfiere en los comparativos del nivel de glucosa que se realizan basados en los estudios de Mair, et al. (2016) basados en animales con un mayor nivel de suplementación, y bajo condiciones productivas de ganado lechero especializado. Se encontró la misma tendencia al comparar los resultados obtenidos con los datos de Núñez y Bouda (2007) obtenidos en ganado lechero. Carizi, et al. (2019) encontraron que en un grupo pequeño de vacas Holstein, la condición corporal no influyó significativamente sobre el nivel de glucosa en suero sanguíneo, así 40 como otros metabolitos perfilados, lo cual podría explicar en parte la poca significancia estadística que tuvo el factor finca sobre la glucosa medida en suero sanguíneo. Cetonas En el análisis descriptivo asociado a los datos de Roche (2012) se destaca que hubo 66 casos de normalidad en los niveles de cetonas en sangre. Hubo 8 casos de cetosis subclínica distribuidos 4 en Guaria y 4 en Saíno. De cetosis clínica hubo 4 casos en Guaria (Cuadro 3). En relación con la raza se reporta que los 12 casos fuera de la normalidad pertenecieron a animales de raza del tipo cruce. Cuadro 4. Frecuencia de presentación de casos según concentración de cetonas en sangre según finca y raza en vacas de doble propósito en la Región Huetar Norte, Costa Rica, 2021-2022. Finca Total Guaria Chaparrón Saíno Veracruz Cetosis* Clínica 4 0 0 0 4 Normalidad 10 18 17 21 66 Subclínica 4 0 4 0 8 Total 18 18 21 21 78 Concentración media de cetonas por finca en mmol/l (DE) 1,53 (1,35) 0,60 (0,23) 0,80 (0,17) 0,52 (0,17) 0,85 (0,79) Concentración media de cetonas por raza en mmol/l (DE) Bos indicus 0,56 (0,20) Bos indicus x Bos taurus 1,14 (1,02) * Datos recopilados en campo y valorados con respecto a Roche (2012). En cuanto al factor "Raza", se observó que el tipo "Cruce" tuvo un coeficiente de 0,751 y un valor t de 1,553, pero el p-valor no alcanzó significancia estadística (p = 0,124). Similarmente, el factor "Finca" no mostró una relación significativa con un coeficiente de - 0,145 y un valor t de -1,217 (p = 0.227). La covariable "Días en Producción" tuvo un coeficiente de -0,005 y un valor t de -2,227 (p = 0,029), indicando una relación significativa con la variable dependiente. Se encontró una posible interacción entre "Raza" y "Finca", ya que el coeficiente de la interacción fue -0,178, con un valor t de -1,059 y un p-valor no significativo (p = 0,29291). El modelo en conjunto presentó un R-cuadrado múltiple de 41 0,293, lo que sugiere que aproximadamente el 29,37% de la variabilidad en la variable dependiente se explica por las variables independientes y la covariable en el modelo. Además, el estadístico F fue 7,588, con un p-valor extremadamente pequeño (p< 0,0001), indicando que el modelo es estadísticamente significativo en su conjunto. A diferencia de la glucosa, para las cetonas se logró determinar la influencia que tienen los factores del modelo. Considerando las publicaciones Saborío y Sánchez (2016), donde se expone la alta incidencia de cetosis de tipo subclínico, y la asociación con factores de manejo de las fincas, así como la relación con el componente racial; puede encontrarse concordancia para los datos obtenidos en el presente estudio. Lo que permite inferir que las diferencias en manejo de las fincas tuvieron influencia sobre los resultados obtenidos para cetonas, además que fincas que trabajan con cruces de razas Bos indicus x Bos taurus pueden ser más susceptibles a casos de cetosis subclínica. Nitrógeno Ureico Las concentraciones de nitrógeno ureico mostraron, según la guía de Hammond (1998), 71 casos de deficiencia, distribuidos en: 18 en Guaria, 12 en Chaparrón, 21 en Saíno, 20 en Veracruz. En la Finca Chaparrón hubo solo dos casos de exceso y, en total, 5 animales con concentraciones en balance en las cuatro fincas (Cuadro 4). Según lo reportado para ganado lechero especializado en un 91% de los datos individuales obtenidos, se presentó un desbalance de la proteína degradable en rumen (PDR) respecto a las fuentes de energía fermentable (FEF) (Hammond, 1998). En el factor "Raza", se observó que el tipo "Cruce" tuvo un coeficiente estimado de 2,936, con un valor t de 1,223, pero el p-valor no resultó estadísticamente significativo (p = 0,225). Por otro lado, el factor "Finca" tuvo un coeficiente de 0,827 y un valor t de 1,393 (p = 0,167), lo que sugiere una tendencia, aunque no estadísticamente significativa. La covariable "Días en Producción" presentó un coeficiente de 0,067 y un valor t de 5,584, con un p-valor extremadamente pequeño (p < 0,0001), indicando una relación significativa con la variable dependiente. 42 Cuadro 5. Distribución de frecuencias de las medias de concentración de nitrógeno ureico y medias según finca y raza en vacas de doble propósito en la Región Huetar Norte, Costa Rica, 2021-2022. Finca Total Guaria Chaparrón Saíno Veracruz Nitrógeno Ureico* Balance 0 4 0 1 5 Deficiencia 18 12 21 20 71 Exceso 0 2 0 0 2 Total 18 18 21 21 78 Concentración media de Nitrógeno Ureico por finca en mg/dl (DE) 7,33 (2,09) 9,5 (6,52) 6,81 (2,42) 8,47 (3,72)