COMPORTAMIENTO DEL PERÍMETRO ESCROTAL EN TOROS SIBONEY DE CUBA EN PROGRAMAS DE INSEMINACION ARTIFICIAL

COMPORTAMIENTO DEL PERÍMETRO ESCROTAL EN TOROS SIBONEY DE CUBA EN PROGRAMAS DE INSEMINACION ARTIFICIAL Anaysi Portales, Dianelys González-Peña, D. Guerra, R. Risco, M. Acosta Centro de Investigaciones para el Mejoramiento Animal de la Ganadería tropical (CIMAGT). Avenida 101 No 6214 entre 100 y 62 Reparto Loma de Tierra. Cotorro. Ciudad de La Habana. Cuba. RESUMEN Este estudio describe el comportamiento del perímetro escrotal en los toros Siboney de Cuba. Se analizaron 1 477 sementales, nacidos entre 1980 y 2005, a los cuales se les realizaron mediciones testiculares entre 1981 y el 2007. Se determinaron las correlaciones fenotípicas entre el perímetro escrotal, la edad y el peso al momento de su medición mediante correlación de Spearman. Además, se modeló el crecimiento testicular con el modelo no lineal de Gompertz, para determinar el PE y edad a la que los toros de este genotipo alcanzan la madurez sexual. Se apreció un incremento progresivo del perímetro escrotal con la edad del animal (32.2 ± 0.11, 36.2 ± 0.20, 37.8 ± 0.20, 38.7 ± 0.31 y 39.8 ± 0.31 a los 15, 26, 35, 39 y 47 meses de edad, respectivamente). Se encontraron correlaciones positivas y significativas (P<0.05) entre el perímetro escrotal y el peso del animal (r=0.76) y entre el primero y la edad (r=0.58) y de 0.68 entre la edad y el peso. El modelo de Gompertz mostró los siguientes parámetros: a= 40.4, b= -0.5 y k= 0.06, con un coeficiente de determinación de 0.89, lo cual significa que los toros Siboney de Cuba alcanzaron la madurez sexual a los 64 meses de edad con un perímetro escrotal de 40.4 cm y tuvieron una tasa de madurez de 0.06 cm por mes, con una subestimación del PE al nacer. Se concluye que no está estandarizado el momento en que se efectúa la medición del perímetro escrotal, la selección por incremento del tamaño testicular no irá en detrimento del peso del animal, no se aplica selección por PE debido a su gran variabilidad fenotípica y que el modelo de Gompertz es adecuado para describir la curva de crecimiento testicular. Palabras clave: perímetro escrotal, Siboney de Cuba, modelo no lineal de Gompertz SCROTAL CIRCUMFERENCE BEHAVIOUR IN SIBONEY DE CUBA BULLS IN ARTIFICIAL INSEMINATION PROGRAMMES ABSTRACT This study analysed 1477 records describing scrotal circumference (SC) behaviour in 790 Siboney de Cuba bulls promoted by several Western genetic enterprises to the National Enterprise of Artificial Insemination. Animals were born between 1980 and 2005 and submitted to testicular measurements between 1981 and 2007. Phenotypic correlations between scrotal circumference, age and body weight at measurement were determined by means of Spearman s correlation. Also, the nonlinear model of Gompertz was used to model testicular growth to determine SC and age at which animals of this genotype reach sexual maturity. There was a progressive increase of SC with animal age (32.2 ± 0.11, 36.2 ± 0.20, 37.8 ± 0.20, 38.7 ± 0.31 y 39.8 ± 0.31 a los 15, 26, 35, 39 and 47 months of age, respectively). Also, there were positive and significant (P 0.05) correlations between SC and body weight (r = 0.76) and between the first trait and animal age (r = 0.58) and of 0.68 between age and body weight. Gompertz s model showed the following parameters: a = 40.4, b = -0.5 and k = 0.06 with a coefficient of determination of 0.89, which means that Siboney de Cuba bulls reached sexual maturity at 64 months of age with a SC of 40.4 cm showing a maturity rate of 0.06 cm per month with a SC underestimation at birth. It is concluded that the time for SC measurement is not standardized, selection by higher testicular size will not affect animal weight, selection by SC is not applied due to its great phenotipic variability and Gompertz s model is adequate to describe the testicular growth curve. Key words: scrotal circumference, Siboney de Cuba, modelo no lineal de Gompertz INTRODUCCIÓN Los centros de inseminación artificial incluyen en las evaluaciones del futuro semental la medición del perímetro escrotal (Gail 2004), considerado un rasgo del tamaño de los testículos (Martín et al. 2003) y la característica individual más importante para mejorar la 31

eficiencia reproductiva en los sementales seleccionados (Bourdon y Brinks 1986). Según Boggie (2007) para el ganado Bos taurus (razas británicas y continentales) se toma un PE mínimo de 31 cm a los 18 meses mientras que para el Bos indicus (razas cebuínas) la medida mínima es de 27 cm a los 24 meses; esto se debe a que tienen madurez más tardía y a que la relación largo/ancho de los testículos es diferente a la del Bos taurus (2/1 y 1-1.5/1 respectivamente). Por consiguiente, cuando se obtienen nuevos genotipos por cruzamiento de razas Bos taurus x Bos indicus, como es el caso del Siboney de Cuba (5/8 Holstein x 3/8 Cebú), es preciso estudiar cómo se comporta su desarrollo testicular, especialmente si consideramos que actualmente éste es el principal genotipo bovino productor de leche en Cuba. Para caracterizar las asociaciones entre el perímetro escrotal y la edad se han empleado ecuaciones de regresión lineal múltiple o simple (Coulter y Foote 1976). Sin embargo, los modelos no lineales (Gompertz, Logístico, Brody, Von Bertalanffy y Richards) tienen interpretación biológica y pueden describir mejor el desenvolvimiento testicular una vez que utilizan medidas consecutivas en determinado intervalo de tiempo, obtenidas en un mismo individuo (Delgado et al. 2000). El objetivo del presente trabajo al describir el comportamiento del perímetro escrotal en toros Siboney de Cuba promovidos a la Empresa Nacional de Inseminación Artificial. MATERIALES Y MÉTODOS Conformación y validación de las bases de datos Se conformó una base de datos de los toros Siboney de Cuba acorde con la información disponible en la Empresa Nacional de Inseminación Artificial, mediante el paquete SAS (1996). Se incluyeron en el estudio 1477 registros de perímetro escrotal de 790 sementales, nacidos entre 1981 y 2005, procedentes de cinco empresas genéticas del occidente del país: Camilo Cienfuegos, Bijirita, Nazareno, Niña Bonita y Los Naranjos, cuya distribución por empresa se muestran en la Tabla1. Tabla 1. Distribución de los toros con registros de perímetro escrotal por empresa genética Toros promovidos a IA con registros de perímetro escrotal La mayor cantidad de las mediciones se efectuaron entre 1985 y 1994 (Figura 1), con una notable reducción a partir de 1995, tendencia que se mantiene hasta el 2007. Las variables analizadas fueron: el perímetro escrotal (PE) como indicador del desarrollo testicular de los toros y el peso vivo a la Empresa No. Camilo Cienfuegos 18 Bijirita 203 Niña Bonita 46 Los Naranjos 39 Nazareno 475 medición (PV). El perímetro escrotal se obtuvo midiendo la mayor distancia alrededor del escroto con una cinta métrica flexible, después de haber colocado los testículos en la parte inferior del escroto, acorde con la metodología descrita por Holy (1975) y Gail (2004) (Figura 2). 32

N 160 140 120 100 80 60 40 20 0 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 año 1997 1999 2001 2003 2005 2007 Figura 1. Distribución de las mediciones de perímetro escrotal por año Fuente: Boggie (2007) Figura 2. Medición del perímetro escrotal de los toros usando una cinta métrica Análisis estadísticos La estadística descriptiva se realizó mediante el programa MINITAB (2000). Se determinó la correlación existente entre el perímetro escrotal, el peso y la edad a la medición mediante un análisis de correlación de Spearman. El comportamiento fenotípico del perímetro escrotal, en función de la edad, fue estudiado utilizando el programa CurveExpert versión 1.34 (1993), mediante el cual se determinó cuál función era la que mejor ajustaba para dichos datos. Los modelos sigmoidales fueron los que mejor ajustaron y entre ellos se seleccionó el 33

modelo no lineal de Gompertz por su alto coeficiente de determinación (R 2 ). El R 2 se 2 R = St Sr/ St determina como: Donde: St es la desviación estándar y Sr es el error estándar La ecuación del modelo biológico de Gompertz es la siguiente: y = a.exp( b.exp k.t Donde: y representa el PE del animal a una determinada edad en días (t) a es el valor asintótico de Y(t) (PE medio a la madurez) b es la constante de integración relacionada con los PE iniciales (valores iniciales de PE del animal al nacimiento) k es la tasa de la función exponencial (índice de madurez o estimado de precocidad de madurez, también definido como la velocidad con la que el ) animal se aproxima al PE adulto), que ajusta cuando el PE 0 y/o t 0. RESULTADOS Y DISCUSION En la Tabla 2 se observa que la mayor parte de los toros tienen tres mediciones de PE, así como una reducción significativa de la cantidad de sementales que son medidos posteriores a los 34 meses de edad promedio. También se aprecia una gran variabilidad de la edad de los animales en cada medición, lo que demuestra que no está estandarizado el momento en que ésta se efectúa. Los toros Siboney de Cuba alcanzaron entre los 26 y 39 meses de edad un perímetro escrotal que va de 36 a 38 cm. Son notables las variaciones en el tamaño testicular de los toros a una misma edad, lo que indica que no se efectúa selección para este rasgo y que existe una variabilidad fenotípica suficiente para poder aplicar la selección de los toros con mayor PE a una edad determinada. Tabla 2. Comportamiento del perímetro escrotal a través de sucesivas mediciones efectuadas en la vida de los toros NMED N EDMED (meses) Perímetro escrotal (cm) μ Rango μ ± EE DS CV MIN MAX 1 781 15.0 9 51 32.2 ± 0.11 3.2 9.9 25.0 44.0 2 354 25.9 12 80 36.2 ± 0.20 3.7 10.2 25.0 46.0 3 204 34.8 15 87 37.8 ± 0.20 2.9 7.7 30.0 46.0 4 93 39.2 15 60 38.7 ± 0.31 3.0 7.7 32.0 45.0 5 45 47.6 21 76 39.8 ± 0.31 2.1 5.3 35.0 44.0 NMED= número de medición del PE en la vida del animal, EDMED= edad a la medición En la Tabla 3 se describen el perímetro escrotal (PE) y el peso vivo (PV) de los toros Siboney de Cuba, en cuyo cálculo se incluyen todas las mediciones realizadas a lo largo de la vida del animal. El PE fluctuó entre 25 y 46 cm. Es significativa la gran variación que muestra el PV con respecto al perímetro escrotal, lo que está dado en gran medida por la inclusión de pesos muy variables que datan de diferentes etapas de la vida. Tabla 3. Descripción del perímetro escrotal y el peso vivo en toros Siboney de Cuba Variables N μ ± EE DS CV MIN MAX PE 1471 34.6 ± 0.11 4.20 12.2 25.0 46.0 PV 1471 516.3 ± 4.74 182.3 35.3 228.0 1075.0 PE= perímetro escrotal (cm), PV= peso vivo al momento de la medición del perímetro escrotal (kg) Se puede apreciar una correlación positiva entre PE y PV (r=0.76) (P<0.05), por lo que la selección por incremento del tamaño testicular no irá en detrimento del peso del animal (Tabla 34

4). Las altas correlaciones del perímetro escrotal con el peso (r=0.87) también se han confirmado en bovinos mestizos Holstein x Cebú (Morrys et al. 1989, Espitia et al. 1998) y en ganado Nelore (r=0.71) (Quirino y Bergmann 1998). Los resultados confirman que el crecimiento testicular va acompañado a la curva de crecimiento del animal, lo que es más manifiesto en la época de mayor potencial de crecimiento. Similar asociación fue encontrada por Vásquez y Arango (2002) en toros Brahman jóvenes. Ellos plantearon que el peso es uno de los indicadores de crecimiento corporal más relacionados con el tamaño testicular, además de la altura a la cruz y el largo del cuerpo; y que de las medidas testiculares el perímetro escrotal representó el indicador más práctico y confiable del desarrollo testicular. Tabla 4. Correlación de Spearman de la edad (meses) y el peso vivo (kg) en el perímetro escrotal (cm) de toros Siboney de Cuba PE PV PV r p 0.76 0.000 EDMED r p 0.58 0.000 0.68 0.000 PE= perímetro escrotal, PV= peso vivo, EDMED= edad a la medición (meses), r= coeficiente de correlación de Spearman, p= nivel de significancia observado En contraste, correlaciones inferiores (0.44-0.68) fueron referidas por otros investigadores al estudiar la relación del perímetro escrotal con el peso de los añojos (12-14 meses de edad) (Neely et al. 1982, Knights et al. 1984, Bourdon y Brinks 1986, Smith et al. 1989). También encontramos una correlación positiva de la edad con el perímetro escrotal en ganado Siboney de Cuba (r=0.58), lo que coincide con los resultados obtenidos por Freneau et al. (2006) en ganado Nelore, aunque correlaciones superiores (r=0.89) fueron referidas en toros mestizos Holstein x Cebú por Espitia et al. (1998). En la literatura científica internacional se verifica que el perímetro escrotal está genética y positivamente correlacionado con el peso en varias edades (Meyer et al. 1991, Alencar et al. 1993, Bergmann et al. 1996), lo que no siempre es deseable. A finales de los 70s, Coulter y Foote (1979) sugirieron que podía existir una relación entre la talla testicular, la producción de andrógenos y el peso corporal. Una posible vía para disminuir dicha respuesta es seleccionando el PE ajustado por edad y peso. En la Tabla 5 se muestran los valores de los parámetros obtenidos con el modelo de Gompertz para ajustar el PE en función de la edad en ganado Siboney de Cuba. Se puede apreciar que el perímetro escrotal promedio alcanzado a la madurez por los toros Siboney de Cuba es de 40.4 cm a los 64 meses de edad, aproximadamente. El índice de madurez (k) fue superior al encontrado con un modelo similar por Martin et al. (2003), quienes hallaron una k de 0.02 en toros Canchim e indica que en este genotipo la tasa de crecimiento del PE fue de 0.06 cm por mes. Sin embargo, el perímetro escrotal al nacer estuvo subestimado (-0.5). Tabla 5. Valores de parámetros a, b y k y el coeficiente de determinación para el modelo no lineal de Gompertz Parámetros a b k R 2 Valores 40.4-0.5 0.06 0.89 a= perímetro escrotal a la madurez sexual, b= valores iniciales de PE al nacimiento, k= índice de madurez, R 2 = coeficiente de determinación 35

En la Figura 3 se modela el comportamiento del PE mediante la curva de Gompertz. El coeficiente de determinación obtenido fue alto (R 2 =0.88), lo que, indica que este modelo biológico ajusta bien para los datos de crecimiento testicular. Figura 3. Comportamiento del perímetro escrotal (cm) a través de la edad (meses) en toros Siboney de Cuba a través de una curva sigmoidal de Gompertz Similar R 2 (0.89) fue encontrado con este modelo por Delgado et al. (2000) en ganado vacuno de carne Retinto y por Martín et al. (2003) (0.88) en ganado Canchim, lo que, corrobora su efectividad para estudiar el comportamiento del crecimiento testicular en ganado bovino. Estos investigadores encontraron que los toros alcanzaron la madurez con 38.9 y 36.8 cm de perímetro escrotal, en ganado de las razas Retinto y Canchim, respectivamente, valores inferiores a los encontrados en el Siboney de Cuba. Previamente, Bergmann et al. (1998) encontraron que los toros Nelore tenían un PE de 38 cm al alcanzar la madurez, lo cual ocurrió a los 72 meses de edad, resultados alcanzados con similar curva (Gompertz) y un R 2 superior (0.98) a los hallados por los otros autores. Es evidente que el ganado Siboney de Cuba supera a estas razas en tamaño testicular a la madurez. El crecimiento testicular es descrito por una curva sigmoidea, con una fase inicial lenta, con crecimiento intenso entre 12-18 meses de edad (Silva et al. 1993) seguida de un pico en el momento de la pubertad y caracterizado posteriormente por un crecimiento lento, indicador de la madurez sexual. Similar resultado fue obtenido por Ribeiro et al. (1999) en ganado Nelore, quienes plantearon que a partir de los 12 meses el desenvolvimiento testicular sufre mayor influencia hormonal y está controlado por el aumento del peso corporal, incluso hasta los 30 meses de edad. Estudios recientes efectuados por Carmo et al. (2007) en toros Guzerá evidenciaron un crecimiento testicular gradual desde el nacimiento hasta los 33 meses de edad, momento en el que ocurre su estabilización. Perito (2006) refirió en ganado de carne de la raza Criolla Lageana que el período de mayor incremento testicular estuvo enmarcado entre los 18 y 24 meses de edad. En nuestro caso, los toros Siboney de Cuba mostraron un crecimiento más intenso hasta los 48 meses de edad, aunque la estabilización del perímetro escrotal no ocurrió hasta los 63 meses. Indiscutiblemente, existen diferencias raciales en cuanto al momento de mayor desarrollo testicular y el momento en que se alcanza la madurez sexual. Este genotipo es menos precoz que otros referidos en la literatura, aunque esto pudiera mejorarse por selección genética de los animales más precoces. CONCLUSIONES 36

La descripción fenotípica del perímetro escrotal se puede realizar a través del modelo no lineal de Gompertz, que permite modelar correctamente su comportamiento biológico. Se encontró una correlación alta y significativa entre el perímetro escrotal, el peso y la edad de los animales. Los toros Siboney de Cuba alcanzaron un perímetro escrotal de 39.4 cm a los 48 meses, el que se estabilizó a los 64 meses de edad con 40.4 cm. REFERENCIAS Alencar, M.M., Barbosa, P.F., Barbosa, R.T. Parâmetros genéticos para peso e perímetro escrotal em touros da raça Canchim. R. Bras. Zootec. 22:572, 1993. Bergmann, J.A.G., Quirino, C.R., Vale Filho, V.R., Andrade, V.J., Pereira, J.C.C.. Evaluation of four mathematical functions to describe scrotal circumference maturation in Nellore bulls. En: The 6 th World Congress of Genetics Applied to Livestock Production. Armidal, Australia. 11-16 January, 1998. Bergmann, J.A.G., Zamborlini, L.C., Procopio, C.S.O. Estimativas de parámetros genéticos do perímetro escrotal e do peso corporal em animais da raça Nelore. Arq. Bras. Med. Vet. Zootec. 48:69, 1996. Boggie, J.C. Evaluación de la aptitud reproductiva potencial y funcional del toro. Capacidad de servicio. Valdivia: Instituto de Reproducción Animal, Facultad de Ciencias Veterinarias. Universidad Austral de Chile, Valdivia. 2007. 29 p. Bourdon, R., Brinks, J. Scrotal circumference in yearling Hereford bulls: Adjustment factors, heritability and genetic, environmental and phenotypic relationship with traits. J. Anim. Sci. 62:958, 1986. Carmo, A.S., Perez Osorio, J.,. Gomes, R.S., Gomes, M.G.T., Clementel, C.A., Henry, M. Parámetros de desenvolvimento testicular de touros da raça Guzerá criados na região do cerrado em Minas Gerais. En: Congreso Brasileiro de Reprodução Animal. 17, 2007, Curitiba, P.R. Anais. Belo Horizonte, MG: CBRA, 2007. Coulter, G.H., Foote, R.H. Relationship of testicular weight to age and scrotal circumference of Holstein bulls. J. Dairy Sci. 59:730, 1976. Coulter, G.H., Foote, R.H. Bovine testicular measurements as indicators of reproductive performance and their relationship to productive traits in cattle: A review. Theriogenology 11:297, 1979. Curve Expert Version 1.34. A curve fitting system for Windows. Copyright 1995-1997. By Daniel Hyams. Microsoft Corporation, 1993. Delgado, C., Valera, M., Molina, A., Jiménez, J.M., Rodero, A. Circunferencia escrotal como predictor de la capacidad reproductiva en razas de vacuno de carne autóctono: curvas de crecimiento en el vacuno Retinto. Arch. Zootec. 49:229, 2000. Espitia, P., Prieto, M., González, T. Medidas testiculares en ganado Romosinuano, Romosinuano, Cebú (Brahman), Cebú x Romosinuano y Romosinuano x Cebú. Archivos de Reproducción Animal 7:16-21, 1998. Freneau, G.E., Vale Filho, V.R., Marques Jr., A.P., Maria, W.S. Puberdade em touros Nelore criados em pasto no Brasil: características corporais, testiculares e seminais e de índice de capacidade andrológica por pontos. Arq. Bras. Med. Vet. Zootec. 58:1107, 2006. Gail Kealey, Courtney. Estimation of genetic parameters of yearling scrotal circumference and semen characteristics in line 1 Hereford bulls. Thesis (in option of the degree of Master Science in Animal and Range Sciences). Montana State University. Bozeman, Montana, 2004. Holy, L. Biología de la Reproducción Bovina. La Habana: Edición Revolucionaria, 1975.454 p. Knights, S.A., Baker, R.L. Gianola, D., Gibb, J.B. Estimates of heritability and of genetic and phenotypic correlations among growth and reproductive traits in yearling Angus bulls. J. Anim. Sci. 58):887, 1984. 37

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