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5o Seminário Internacional deSuinocultura

27 e 28 de setembro de 2000

Expo Center Norte, SP

Anais

Exemplares desta publicação podem ser solicitados a:

Gessulli EventosCaixa Postal 13318.540-000 – Porto Feliz, SP

e–mail: [email protected]

Tiragem: 700 exemplares

Coordenação Editorial: 1

Comissão de Suporte Técnico da Embrapa Suínos e Aves:


Tânia Maria Biavatti CelantPaulo R. S. da SilveiraSimone ColomboFlávio Bello FialhoIrene Z. P. Camera

SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE SUINOCULTURA, 5., 2000,São Paulo, SP. Anais do 5 o Seminário Internacional deSuinocultura. Concórdia: Embrapa Suínos e Aves, 2000.162 p.

1. Suinocultura – congresso. I. Título.

CDD 636.406

c© EMBRAPA – 2000

1As palestras foram formatadas diretamente dos originais enviadas em disquete pelos autores.

5o Seminário Internacional de Suinocultura27 e 28 de setembro de 2000 — Expo Center Norte, SP

CO-PROMOÇÃO

Embrapa Suínos e Aves

ORGANIZAÇÃO

Gessulli Eventos

iii


PATROCÍNIO

Agribrands do Brasil Ltda

Pharmácia Upjohn

APOIO

ABCS

APCS

iv


COORDENADOR TÉCNICO

Luciano Roppa

ORGANIZADOR

Osvaldo Penha Gessulli

COORDENADORA DO EVENTO

Célia Regina Gazzi

AGRADECIMENTOS

ABCS

APCS

Embrapa Suínos e Aves

v


APRESENTAÇÃO

Entrando em sua quinta edição, o Seminário Internacional de Suinoculturapassa a ocupar um espaço definitivo no calendário de eventos de nosso país.

Trata-se de um evento para Empresários (Criadores e Técnicos), que nele buscama ampliação dos seus conhecimentos para enfrentar os problemas diários de seusempreendimentos.

Nesta 5a edição, o programa estará voltado à três dos principais fatores quedirecionarão os sistemas de produção do futuro: Proteção ao Meio Ambiente,Bem-Estar dos Animais e Genética e Marketing da Carne Suína.

No Painel de Genética e Marketing da Carne Suína , o seminário abordará aosavanços mais recentes em melhoramento genético e o arrojado trabalho de marketingpara aumentar o consumo da carne suína em nosso país.

No Painel de Produção , abordaremos os rumos da suinocultura brasileira emrelação aos mega projetos, sistemas integrados e independentes, a nutrição comoferramenta essencial para maximizar o potencial produtivo dos suínos e comocoadjuvante no controle da poluição ambiental.

O Painel sobre Bem-Estar dos Suínos , inicia-se com uma definição das boascondições de criação e continua com uma completa abordagem sobre o sistema DeepBedding, que começa a ser amplamente usado nos Estados Unidos, Canadá, Europa,Austrália, Chile e Argentina. Com a vantagem de diminuir custos de instalação na fasede engorda e por acabar praticamente com a poluição do meio ambiente através dosdejetos, este sistema tem atendido plenamente às exigências tanto do consumidorcomo do criador.

E para finalizar, no Painel sobre Reprodução e Ambiência , abordaremos aimportância do meio ambiente sobre a reprodução, criação de suínos ao ar livre e otransplante de embriões, através de uma excelente palestra de um grande especialistaneste setor, que abre uma nova perspectiva para a disseminação de material genéticode alta qualidade.

Dr. Luciano RoppaCoordenador técnico

vii


AGRADECIMENTOS

Agradecemos a Agroceres Pic Suínos Biotecnologia e Nutrição Animal S.A, pelaparticipação dos palestrantes Dr. Fernando Pereira e Dr. Pablo Santa Maria, no 5o

Seminário Internacional de Suinocultura.

PIC

ix


AGRADECIMENTOS

Agradecemos a Dalland do Brasil Agropecuária Ltda, pela participação dopalestrante Dr. Tette van der Lende, no 5o Seminário Internacional de Suinocultura.

xi


AGRADECIMENTOS

Agradecemos a IMV – Instrumentos Veterinários Palhetas do Brasil Ltda, pelaparticipação do palestrante Dr. Gustavo Decuadro, no 5o Seminário Internacional deSuinocultura.

xiii


AGRADECIMENTOS

Agradecemos a Nutron Alimentos Ltda, pela participação dos palestrantes Dr. MarkCole e Dr. Antonio Mario Penz, no 5o Seminário Internacional de Suinocultura.

��

xv


AGRADECIMENTOS

Agradecemos a Seghers Hibridy do Brasil Agropecuária Ltda, pela participação dapalestrante Dra. Nadine Buys, no 5o Seminário Internacional de Suinocultura.

xvii


AGRADECIMENTOS

Agradecemos a Zinpro Animal Nutrition, pela participação do palestrante Dr. TimFakler, no 5o Seminário Internacional de Suinocultura.

xix


PROGRAMA

27/09/2000 – Quarta-feira

08h25 – 08h45 – Abertura: LucianoRoppa (Coordenador do Evento)

08h45 – 12h30 – Painel: Genética eMarketing; Coordenador: Dr. José AdãoBraun (Presidente ABCS)

08h45 – 09h15 – Situação e atuação dasuinocultura brasileira; José Adão Braun(Presidente da ABCS)

09h15 – 10h00 – Consumo da carnesuína a experiência brasileira; PauloTramontini (ACCS, Santa Catarina)

10h00 – 10h30 – Coffee–Break

10h30 – 11h15 – Potencial dosmarcadores genéticos na suinocultura;Fernando Pereira (Agroceres PIC)

11h15 – 12h00 – Avanços técnicosrecentes em melhoramento genético desuínos; Nadine Buys (Seghers Gentec,Bélgica)

12h00 – 12h30 – Debate

12h30 – 14h00 – Almoço

14h00 – 19h00 – Painel: Nutriçãoe produção; Coordenador: LucianoRoppa

14h00 – 14h45 – Sistemas de produção;Mário Faccin (Master, Brasil)

14h45 – 15h30 – Nutrition and sowprolificacy; Tim Fakler (Zinpro, EUA)

15h30 – 16h00 – Coffee–Break

16h00 – 17h00 – Recent advances inthe feeding and nutrition of the piglet;Mark Cole (SCA, Inglaterra)

17h00 – 17h45 – A influência da nutriçãona preservação do meio ambiente; A.Mário Penz (Nutron Alimentos, Brasil)

17h45 – 18h30 – Debate

xxi


28/09/2000 – Quinta-feira

08h00 – 12h30 – Painel: Bem-estardos suínos; Coordenador: Flauri AdemirMigliavacca (Mig-Plus Nutrição Animal –RS)

08h00 — 08h50 – Bem-estar dossuínos; Luís Carlos Pinheiro MachadoFo (Universidade Federal Sta. Catarina)

08h50 – 10h00 – Deep bed swinefinishing; Jeff Hill (Michigan StateUniversity, EUA)

10h00 – 10h30 – Coffee-Break

10h30 – 11h10 – Produção de suínosem sistemas Deep Bedding: experiênciabrasileira; Paulo Armando Oliveira(Embrapa/CNPSA)

11h10 – 11h40 –Produção de suínosem cama sobreposta (Deep Bedding):Aspectos sanitários; Nelson Mores(Embrapa – CNPSA)

11h40 – 12h30 – Debate

12h30 – 14h00 – Almoço

14h00 – 18h45 – Painel: Reproduçãoe ambiência; Coordenador: Paulo R. S.da Silveira/Embrapa Suínos e Aves

14h00 – 14h45 – Producción porcina alaire libre; Pablo Santa Maria (Argentina)

14h45 – 15h30 – Biological and geneticaspects of pre- and perinatal mortality inswine; Tette van der Lende (WageningenInst., Holanda)

15h30 – 16h00 – Coffee-Break

16h00 – 16h45 –Embryo transfer inpigs: current status and prospects forcommercial applications; Tette van derLende (Wageningen Inst., Holanda)

16h45 – 17h30 – A influência domeio ambiente na reprodução dasporcas; Irenilza de Alencar Nääs(Unicamp/Brasil)

17h30 – 18h15 – Control sanitario delos verracos en un centro de produccionde semen; Gustavo Dequadro (IMV,França)

18h15 – 18h45 – Entrega do prêmio“Claudio Lowenthal” para a melhorpalestra realizada no 4o Seminário, em1999.

18h45 – 19h15 – Debate e encerramen-to

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SUMÁRIO

Situação e atuação da suinocultura brasileiraJosé Adão Braun . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Consumo da carne suína a experiência brasileiraPaulo Tramontini . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Potencial dos marcadores genéticos na suinoculturaFernando Antonio Pereira . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Sistema de produçãoMário Faccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Nutrition and sow prolificacyTimothy M. Fakler, James E. Pettigrew, Christof J. Rapp . . . . . . . . . . . . 25

Recent advances in the feeding and nutrition of the pigletMark Cole, Mike Varley . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

A influência da nutrição na preservação do meio ambienteAntônio Mário Penz Junior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

Bem-estar dos suínosLuiz Carlos Pinheiro Machado Filho, Maria José Hötzel . . . . . . . . . . . . 70

Deep bed swine finishingJeff D. Hill . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

Produção de suínos em sistemas Deep Bedding: experiência brasileiraPaulo Armando V. de Oliveira . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

Produção de suínos em cama sobreposta (Deep Bedding): AspectossanitáriosNelson Morés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

Producción porcina al aire librePablo Santa María . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

Embryo transfer in pigs: current status and prospects for commercialapplicationsT.van der Lende, W. Hazeleger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

Biological and genetic aspects of pre- and perinatal mortality in swineT.van der Lende, B.T.T.M. van Rens, J.I. Leenhouwers . . . . . . . . . . . . . 125

A influência do meio ambiente na reprodução das porcasIrenilza de Alencar Nääs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

Control sanitario de los verracos en un centro de produccion de semenGustavo Decuadro-Hansen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

Recent Technological Advances in Pig Genetic ImprovementNadine Buys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163

xxiii


SITUAÇÃO E ATUAÇÃO DA SUINOCULTURABRASILEIRA

José Adão Braun1

Presidente da ABCS

Associação brasileira de criadores de suínos ABCS

• Fundada em Estrela–RS em 13 de novembro de 1995.

• É integrada pelo conjunto das associações de cada unidade da federação a elafiliadas.

Tem por finalidade precípua:

• A defesa dos criadores de suínos.

• O desenvolvimento da suinocultura.

• O estímulo à criação de suínos.

Outras atividades

• Promover a fundação de associações filiadas em todas as unidades dafederação.

• Promover o melhoramento zootécnico do rebanho suíno do Brasil.

• Realizar o registro genealógico de suínos no Brasil.

• Promover e fixar calendário de eventos de âmbito nacional e internacional.

• Promover e fixar calendário das exposições nacionais e internacionais.

• Manter intercâmbio com entidades do Brasil e do exterior.

• Colaborar para o desenvolvimento da pesquisa suinícola.

• Realizar convênios com entidades do Brasil e do exterior.

• Assessorar as instituições oficiais e particulares no estudo de problemasrelacionados a suinocultura.

1Texto extraido diretamente da apresentação da palestra em Power Point, não tendo sido produzidopara a editoração científica dos anais a íntegra da palestra

1


Figura 1 — Quadro das associações filiadas

A ABCS é administrada e fiscalizada pelos seguintesórgãos:

1. Conselho deliberativo superior.

2. Conselho fiscal.

3. Diretoria.

4. Conselho técnico.

5. Colégio de jurados.

2


0

20,000

40,000

60,000

80,000

100,000

120,000

140,000

58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99

2.371.073

Figura 2 — Total registrado no PBB– Período 1958/1999

SP3,00%

MG15,21%

MT2,70%

MS2,44%

GO10,11%

RS16,23%

SC21,32%

PR28,99%

Figura 3 — Suínos registrados por estado 1999

3


Cruzados71.64357,94

Duroc2.4281,97

Large White26.99521,83

Hampshire40

0,03

Landrace18.42214,90

Pietrain4.1163,33

Figura 4 — Suínos registrados no PBB–1999 por Raça

Fêmeas109.23988,35%

Machos14.40511,65%

Figura 5 — Por Sexo

4


Prioridades da atual diretoria

• Defesa política da classe.

• Relacionamento e entrosamento entre ABCS e associações estaduais.

• Intercâmbio com outras entidades nacionais e internacionais.

• Registro genealógico.

• Aumento do consumo da carne suína.

• Aumento das exportações.

• Suprimento de insumos para rações.

• Meio Ambiente.

5


CONSUMO DA CARNE SUÍNA A EXPERIÊNCIABRASILEIRAPaulo Tramontini1

Coordenador Fundo de Promoção da Carne Suína e seus derivadosPresidente da Associação Catarinense de Criadores de Suínos – ACCS.

A importância da suinocultura brasileira

• Atividades em pequenas e médias propriedades

• Gera 2,5 milhões de empregos na Região Sul, mais São Paulo e Minas Gerais

• Fixa o homem no campo

• Viabiliza o produtor de cereais

• Movimenta uma grande cadeia agropecuária

• Transforma sub produtos, resíduos e alimentos não convencionais em proteínaanimal de alta qualidade.

Tem como função

• Produzir alimentos de alta qualidade para o consumidor brasileiro e estrangeiro.

Tabela 1 — Produção de proteínas de origem animal

Tipo/Anos 1996 1997 1998 1999* %ParticipaçãoCarne Suína 70.321 72.765 76.754 77.949 47.60Carne de Aves 33.787 35.399 36.085 37.398 22.84Carne Bovina 47.480 48.782 48.799 48.388 29.56TOTAL 151.588 156.945 161.638 163.735 100.00

*PrevisãoFonte: USDA–Março/99

Consumo brasileiro

Carne bovina 49,6% 33,5 kg ao anoCarne aves 34,6% 23,4 kg ao anoCarne suína 15,8% 10,7 kg ao ano


6


Tabela 2 — Consumo carne suínaPaíses 1996 1997 1998 *1999Dinamarca 69,2 69,2 71,1 70,2Espanha 56,3 57,8 58,5 58,5Alemanha 54,7 53,2 56,4 58,1França 34,8 35,3 36,0 37,0Itália 35,3 34,8 35,4 35,6Reino Unido 23,5 24,1 24,4 24,1Hong Kong 49,9 52,7 56,5 56,7China 25,8 28,1 29,4 30,0Japão 16,9 16,5 16,5 16,4Taiwan 41,7 39,6 42,5 42,1Canadá 29,9 29,4 31,0 31,8USA 28,7 28,5 30,7 30,6México 9,6 10,1 10,1 10,0Rússia 14,5 14,0 12,8 11,8Brasil 9,4 8,9 9,3 10,7

Fatores que influenciam no baixo consumo da carnesuína

• Grande extensão territorial que permite produzir bovinos a baixo custo

• Grande desenvolvimento da avicultura e diferenciação de cortes

• Custos do produto ao consumidor

• Preconceitos relacionados a Carne Suína

Tabela 3 — Consumo percapita de carne suínafresca e industrializada por região doBrasil

Região/Carne Fresca Industrializada Totalkg % kg % kg

Sul e Sudeste 4.7 29.3 11.3 70.6 16.0Centro–Oeste 4.0 33.3 8.0 66.6 12.0Nordeste 3.5 63.6 2.0 36.6 5.5Norte 1.2 75.0 0.3 18.7 1.6

Fonte: Instituto CEPA/SC, Revista Avicultura e SuinoculturaIndustrial, Dez–1990.

7


Consumo da média per capita

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Anos 70 Anos 80 Anos 90

Anos 70

Anos 80

Anos 90

Figura 1 — Pesquisa de mercado da “Carne Suína” no Brasil

17.3

56.5

26.2

32.2

43.8

24

42.9

37.2

19.9

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Anos 70 Anos 80 Anos 90

PARTICIPAÇÃO NO CONSUMO POR TIPO DE CARNE

Aves Bovinos Suínos

16.3

43.4

40.3

19.2

33.2

47.5

0

20

40

60

80

100

1981 a 1983 1991 a 1993

PARTICIPAÇÃO NO CONSUMO POR TIPO DE CARNE

Aves Bovinos Suínos

Brasil Mundo

Figura 2 — Participação das carnes

Opinião do consumidor sobre a carne suína

Efetua a compra por impulso ou é planejada?

Carne inatura: 56% por impulso 44% planejadaEmbutidos: 32% por impulso 68% planejada

Importante=Boa apresentação

8


PRINCIPAIS PONTOS FORTES DA CARNE SUÍNA

92%

8%

SaborOutros

Figura 3 — O que o leva comprar a carne suína? Sabor: 92%

Principais Pontos Fracos da Carne Suína

35%

10%

55%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

Outros Faz Mal/Perigosa Gordura/Colesterol

Figura 4 — Por que a carne suína não é consumida com mais freqüência?

9


Como reverter o quadro do baixo consumo da carnesuína

Criação do fundo de promoção da carne suína e seus derivados.

• Maio de 1997 – Porto Alegre

• Novembro de 1997 – São Paulo

• Normalização do Fundo – Participantes

• Janeiro de 1998 – Início Arrecadação

Mitos e verdades

MITO = A carne suína tem muito colesterol XVERDADE = A carne suína tem nível de colesterol igual ou menor que as outras

carnesMITO = A carne suína tem pouca proteína XVERDADE = Essa carne é uma importânte fonte de proteínas e vitaminas do

complexo “b”MITO= O suíno é criado em ambiente sujo e alimentado com restos de comida XVERDADE= A grande maioria das granjas é tecnificada e tem rígido controle

sanitário e nutricional

Objetivos gerais

• Aumentar o consumo per capita no Brasil

• Colocar a Carne Suína no mercado de consumo

• Romper mitos e tabus existentes

• Melhorar a imagem da suinocultura nacional

• Aumentar a divulgação do setor

• Criar uma padronização de cortes da Carne Suína

• Instalar, no consumidor a necessidade de adquirir carnes inspecionadas

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Objetivos específicos

• Difundir através dos meios de comunicação os controles de higiêne e sanidade

• Obter informações técnicas sobre a Carne Suína e difundí-las à médicos enutricionistas

• Difundir que a Carne Suína é uma proteína importante

• Esclarecimento quanto aos níveis de colesterol

• Fomentar um maior consumo desta saborosa carne

• Envolvimento de toda cadeia produtiva para aderirem à campanha

• Difundir quanto ao ganho da cadeia produtiva, após o aumento do consumo daCarne Suína

• Divulgar que a Carne Suína é a carne mais consumida no mundo.

Cuide da sua saúde: Consuma carne suína.

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POTENCIAL DOS MARCADORES GENÉTICOS NASUINOCULTURA

Fernando Antonio Pereira

Agroceres PIC, Caixa Postal 400, 13500–970 Rio Claro, [email protected]

1 Antecedentes

As mudanças de exigência do mercado e a tecnologia disponível têm sido osfatores preponderantes para o direcionamento histórico do melhoramento genéticode suínos. Há cerca de cinco décadas, iniciou-se a aplicação de alguns métodoscientíficos, principalmente da genética quantitativa e da estatística na seleção dossuínos; mas, por um bom período, ainda houve predomínio dos métodos empíricosde seleção, baseados na aparência exterior dos animais. Embora tais métodospossam ser considerados arcaicos às vistas da tecnologia hoje disponível, há quese considerar que eles não apenas atendiam à demanda da época como tambémserviram de importante referência para a evolução que se seguiu.

A partir do início dos anos sessenta, os programas de seleção baseados nosconhecimentos da genética quantitativa e da estatística foram sendo ampliados. Asnovas tecnologias desenvolvidas nestas áreas possibilitaram a obtenção de progressogenético crescente e ocorreram importantes mudanças nos objetivos e critérios deseleção. Trata-se, portanto, de uma clara substituição do processo empírico pelocientífico.

A década passada ficou marcada pela enorme expansão dos conhecimentosassociados à genética molecular, cujo principal benefício para o melhoramentogenético de suínos se deu na grande agregação de informações sobre o seu genoma.E, como consequência, ainda neste período, deu-se início à chamada seleçãoassistida por marcadores genéticos. Surgiram especulações sobre o potencial destanova geração de tecnologias substituir aquela da genética quantitativa; entretanto,com o melhor entendimento dos fatos, ficou claro que estas tecnologias sãocomplementares e é dentro deste princípio que os programas mais avançados demelhoramento genético de suínos estão estruturados.

Tais progressos recentes permitem antever um cenário futuro diferenciado emrelação ao que tem sido o melhoramento genético para a cadeia da suinocultura,tanto no que se refere ao impacto econômico global quanto no seu aspecto qualitativo,em relação a possibilidade de trabalhar características anteriormente impossíveis deserem trabalhadas.

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2 O uso de marcadores genéticos

Dentre as espécies de animais domésticos, a suína é certamente uma das quemais tem se beneficiado do grande progresso no conhecimento do genoma de váriasespécies de animais e vegetais, ocorrido principalmente nos anos noventa. E isto temse verificado tanto pelos investimentos diretos em pesquisas do seu próprio genomacomo pela rápida conversão dos conhecimentos adquiridos em ferramentas aplicadasà seleção. Vários loci que têm influência sobre características de importânciaeconômica para a indústria suinícola, ou QTL (do inglês, Quantitative Trait Loci) têmsido identificados. Alguns desses já estão sendo utilizados nos programas de seleçãoe outros estão em fase de validação, conforme relata PLASTOW (2000). Atualmente,o mapa do genoma do suíno conta com mais de 2000 loci, que incluem algumascentenas de genes.

Um marcador genético pode ser definido como um segmento específico e conheci-do de DNA, que associa a presença de um ou mais genes a um efeito importantesobre determinada característica. Assim, o uso de marcadores genéticos constitui ummecanismo direto para identificação do genótipo (constituição genética) dos suínospara características de interesse. O primeiro marcador genético que governa umacaracterística importante para o melhoramento genético de suínos, somente se tornoudisponível em 1991, quando pesquisadores canadenses desenvolveram a técnicapara identificação do chamado Gene Halotano (ver FUJII et al., 1991), cujo efeitotem várias denominações, dentre elas a sigla PSS (Porcine Stress Syndrome) quesignifica Síndrome do Estresse Suíno. O licenciamento desta técnica foi obtido pela“The Innovations Foundation´´, de Toronto, Canadá, sob a denominação HAL–1843.

Outro marco desta última década foi a associação dos objetivos do melhoramentogenético de suínos às exigências da indústria suinícola – além do que ocorre nosegmento de produção de suínos para abate. Assim, os objetivos de seleçãopassaram a contemplar características qualitativas relacionadas ao produto final –aquele que vai à mesa do consumidor. Isto só se tornou possível porque o uso detécnicas como o BLUP e os marcadores genéticos permitem avaliar característicasque não se expressam ou não podem ser medidas no indivíduo que está sendoavaliado. Desta forma, ao objetivo de seleção anterior, conversão de alimento emcarne magra, foi agregado o objetivo qualitativo desta carne magra.

Além da seleção para características qualitativas da carne, os marcadoresgenéticos são particularmente úteis como auxílio à seleção de diversas característicasque são difíceis de serem selecionadas pelos métodos convencionais. É o caso daseleção para resistência a doenças e da seleção para eficiência reprodutiva. Outraimportante aplicação dos marcadores é para aumento da precisão da seleção e,consequentemente, da resposta à seleção. Plastow (2000) cita, como exemplo, osestudos de Meuwissen e Goddard (1996), que estimaram um aumento da resposta àseleção para eficiência reprodutiva e qualidade de carne de 38 a 64%, com o uso demarcadores genéticos.

A extensão da contribuição dos marcadores para o melhoramento genéticode algumas características de alta importância econômica é melhor ilustrada nosexemplos a seguir.

• Podemos trabalhar com linhas genéticas de alta prolificidade, mas os mar-cadores genéticos permitem identificar, com alta precisão, os indivíduos mais

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prolíficos desta mesma linha, além de possibilitar a seleção, em ambos ossexos, para características que só se expressam em um deles (ex. tamanhoda leitegada).

• Podemos identificar uma raça com boa qualidade de carne, mas como identificaros indivíduos com melhor qualidade de carne desta raça? O teste de progênieou a avaliação de indivíduos parentes, para uso do BLUP, é caro e demorado.Por outro lado, com o teste de DNA para marcadores que afetam a qualidadeda carne pode-se identificar com precisão o genótipo de cada indivíduo e,assim, produzir descendentes com o genótipo desejado e sem falhas nestaidentificação.

• O uso de vacinas e medicamentos para controle de enfermidades enfrentabarreiras de custo, segurança alimentar e ambiental. Já a seleção genética,pelos procedimentos convencionais, torna-se praticamente inviável em razão danecessidade de desafiar os animais na presença da doênça. Neste contexto, aidentificação de marcadores genéticos para resistência a determinada doençaou mesmo resistência geral a enfermidades, possibilita, com precisão, produzirindivíduos resistentes.

Uma outra importante aplicação dos marcadores genéticos é para criar produtosdiferenciados para exigências específicas do mercado, identificando individualmenteanimais portadores de um determinado marcador em uma população. Além desta, ouso dos marcadores possibilita reduzir o atraso genético das granjas comerciais.

Fora dos programas regulares de melhoramento genético de suínos, os mar-cadores genéticos também encontram importantes campos de aplicação. É o casodo seu uso para rastreabilidade de produtos específicos, como acontece quando sequer comprovar se produtos comerciais oriundos de uma determinada raça ou linha,de fato o são. O mesmo se aplica quando se quer comprovar se determinados animaisutilizados para reprodução são, de fato, oriundos de determinadas linhas genéticas oude determinados ancestrais.

Existe, no momento, pouco mais de uma dezena de marcadores genéticos em usonos programas de seleção, conforme mostra a Tabela 1. Por outro lado, o número demarcadores conhecidos e em fase de validação já se aproxima de uma centena. Istomostra que estamos ainda em uma fase inicial do conhecimento e uso dos marcadoresgenéticos e, portanto, espera-se uma grande evolução dos conhecimentos e aplicaçãodesta técnica nos próximos anos.

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Tabela 1 — Marcadores genéticos em uso

Marcador/Teste ObservaçãoIdentificação paternidade Uso não exclusivoHAL Qualidade da carne–uso não exclusivoESR Tamanho de leitegada–uso exclusivo (PIC)PRLR Tamanho de leitegada–uso exclusivo (PIC)KIT Cor branca–uso exclusivo (PIC)MC1R Cor vermelha/preta–uso exclusivo (PIC)MC4R Crescimento e deposição de gordura–uso exclusivo (PIC)FUT1 Resistência à E.coli F18– uso exclusivo (PIC/ITH suiça)RN Qualidade da carne–teste exclusivo e não exclusivo (breve)AFABP, HFABP Gordura intramuscular–uso não exclusivoIGF2 Composição da carcaça–uso exclusivo (seghers)“Trade secret tests” Várias características

Fonte: PLASTOW (2000)

3 Resumo e considerações finais

O desenvolvimento acelerado de conhecimentos da genética molecular está dandoorigem a uma nova geração de tecnologia aplicada ao melhoramento genético desuínos. São também promissores os novos desenvolvimentos em tecnologias dereprodução, tais como a transferência não cirúrgica de embriões, a conservação desêmen e a sexagem de sêmen, que poderão modificar a forma como o melhoramentogenético é disseminado na estrutura comercial de produção de suínos. Este novocenário exige uma reflexão sobre aspectos importantes que influenciam a taxa deprogresso genético, a diferenciação de produtos e a disseminação de genes em umaestrutura de melhoramento genético, alguns dos quais relacionamos a seguir.

• Espera-se um crescimento exponencial dos conhecimentos do genoma dossuínos, em um período de tempo relativamente curto, abrindo grandespossibilidades de utilização dos mesmos nos programas de seleção, mas, aomesmo tempo, trazendo grandes desafios quanto ao entendimento dos possíveisimpactos futuros na variabilidade genética das populações e possiveis efeitosantagônicos em outras características;

• A técnica de marcadores genéticos possibilita não apenas fixar alelos desejáveisem uma população, em curto espaço de tempo, como também diferenciarprodutos dentro de uma mesma linha genética, para um nicho específico demercado, deixando flutuante a frequência de cada alelo;

• Espera-se uma crescente importância de características qualitativas da carnesuína, cujo melhoramento genético pode ser contemplado com a utilização denovos marcadores genéticos;

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• Características anteriormente não incluídas nos programas de seleção, como éo caso da resistência a doenças, passarão a ser contempladas por meio de usode marcadores genéticos;

• A melhoria das técnicas de reprodução proporcionará maior eficiência e menorcusto da disseminação de genes;

• Os grandes investimentos necessários aos novos desenvolvimentos exigirão dosinvestidores uma ampla base de distribuição dos seus produtos, própria ou pormeio de terceiros, para possibilitar retorno econômico compatível;

• A demanda por uma eficiente integração entre entidades públicas e privadas depesquisa e desenvolvimento deverá ser ainda maior do que nos dias atuais, emdecorrência da velocidade hoje exigida em capitalizar conhecimentos básicos,transformando-os em tecnologia aplicada.

4 Referências bibliográficas

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SISTEMA DE PRODUÇÃO

Mário Faccin

Médico Veterinário – Consultor – Produtor de SuínosMaster Agropecuária Ltda – Videira – SC

Passado – Presente – Futuro

Definição

Sistema de Produção é um conjunto de fatores ou elementos, interrelacionados eorganizados com o objetivo de produzir, no caso, o suíno.

Para organizar um bom Sistema de Produção, precisamos entender a CadeiaSuína, sua organização e funcionamento, sua história e suas tendências(Fig.1)

Indústr ia

Distr ibuidor

Consumidor

Fornecedor

Genética

Nutrição

Instalação

Sanidade

Manejo

LeisAmbientais

Gestão de Negócios

Figura 1 — Cadeia suína

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1 Histórico da suinocultura brasileira

Anos 70

• Produtores independentes

• Característica pequeno porte

• Início sistemas de integração

• Introdução novas técnicas

– Material genético – ABCS

– Uso de concentrados

– Início cruzamentos

– Sistemas de produção semi-confinados em ciclo completos

• Baixo relacionamento de parceria e sem vínculo legal

• Facilidade de custeio via integradora (prazo de lote)

• Indústria querendo organizar constância e uniformidade de fornecimento.Pensamento de volume com desconhecimento da importância da qualidade.

• Sanidade sem fundamentação e período de importação de inúmeros problemas(respiratórios, virais, etc).

Anos 80

• No Sul, reforço nos sistemas de integração (SC, RS e PR) e no restante do paíso início da implantação de unidades maiores, incentivadas pelas empresas degenética que iniciavam sua operação no país.

• Material genético – entrada de material genético oriundo de empresas demelhoramento e início do declínio do sistema de melhoramento organizado viaABCS.

• Reforço na área nutricional para atender avanços da genética e qualidade dosanimais (mais carne). Início dos núcleos em substituição aos concentrados.

• Consolidação dos cruzamentos de raças como fator de produtividade.

• Sistemas de produção em transformação

– Confinamento total

– Produção em 2 segmentos:

∗ Unidades produtoras de leitões – UPL∗ Unidades terminadoras de leitões – UTL

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• Reestruturação das parcerias

– Aumento do volume contratado

– Instrumentalização da parceria via contratos

– Transferência do capital de giro para o produtor

– Início dos trabalhos de tipificação de carcaça voltada para um animal de 100kg (Santa Catarina)

– Início introdução do Sistema de Produção UPL’s/UTL’s

– Início de uma assistência técnica voltada para a produtividade com enfoqueno:

∗ Número de leitões produzidos/fêmea/ano∗ Idade aos 100 kg

• Resultado da atividade com forte participação do jogo inflacionário

• Início de trabalhos objetivando a eliminação de febre aftosa e peste suínaclássica nos três estados do sul

Anos 90

• Chegada de mais empresas de material genético e consolidação de mercado.

• Consolidação de esquemas nutricionais com base nos núcleos e início de umanutrição com base em eficiência alimentar e produção de carne magra.

• Consolidação do Sistema de Produção UPL’s/UTL’s (Sul).

• Generalização do sistema de tipificação de carcaças no sul, agora com autilização de equipamentos eletrônicos e com uso de equações para cálculo decarne magra.

• Do ponto de vista de construção e biosseguridade o início do sistema deprodução em “três sítios”.

• Do ponto de vista de “negócio” o início de integrações – parcerias independentes,atreladas ou não a contratos de fornecimento (final anos 90).

• Fortalecimento do sistema integrado e aumento dos volumes produzidos emparceria (grandes Agroindústrias com volumes acima de 90% em regime deparceria). Os sistemas verticalizados organizados pelas grandes Agroindústriase Cooperativas, passam a cada momento a ter maior participação nos volumesabatidos.

• Mudança na forma de pensar da agroindústria:

– Formalização das parcerias

– Racionalização dos custos da parceria com otimização do processo comoum todo:

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∗ Transporte de suínos∗ Manejo pré abate∗ Peso de abate∗ Premiação pela qualidade∗ Penalização pela não conformidade

• Relacionamento mais profissional

• Início migração das grandes Agroindústrias para o Centro-Oeste

• A década de 90 foi marcada pela entrada no negócio de empresários ruraismudando o perfil da suinocultura, até então atividade familiar de subsistência,para uma atividade tipicamente empresarial

2 Tendências da Suinocultura Brasileira

Números da suinocultura brasileiraAno 91 94 97 00 FonteMatrizes–un 3.150 3.300 3.137 3.150 USDARebanho–cab 33.050 31.338 31.427 27.290 USDALeitões–cab 21.150 23.100 27.291 27.985 USDAAbate–cab 13.370 15.862 20.865 24.533 USDAProdução carne m–ton 1.150 1.300 1.540 1.836 USDAConsumo per capita–kg 7,3 7,9 8,9 10,1 USDA

• No matrizes com tendência a estabilidade ou mesmo queda, porém com ganhossubstanciais no volume produzido (no período de 91 a 00 = 183%);

• As grandes empresas de abate continuarão a ter maior participação do mercado,mais pelos ganhos de escala do que pela tecnologia e força de suas marcas;

• Do volume total abatido hoje, ao redor de 50% são parcerias ou contra-tados, nofuturo este número deverá chegar a 70–80% ou mais;

• A cada dia que passa, menos produtores produzindo volumes maiores (nosEUA, nos últimos 30 anos deixaram a atividade nada menos do que 771.000produtores, restando hoje não mais de 100.000);

• Doenças serão um grande desafio – PRRS, Influenza, etc.;

• A biosseguridade será um instrumento importantíssimo da produção competitiva;

• A suinocultura é uma commodity agrícola que hoje exporta 87,5 mil ton = 4,7%da produção e que deverá suplantar as 200 mil ton;

• Custo de produção, qualidade e volume terão cada vez mais importância paratodos os projetos;

• Consumo de carne suína deverá se incrementada;

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• A produção deverá ser crescente devido aspectos técnicos e mudanças naestrutura da indústria – como integração, tamanho das granjas, aumentoprodutividade e do peso de abate;

• Agroindústrias definirão grande parte dos aspectos de produção;

– Parcerias e contratos

– Tipo de animal

– Genética e nutrição

– Organização da produção

• Supermercados organizados em grandes redes, pressionarão os preços parabaixo, com conseqüente redução das margens de lucro/animal;

• Bancos cada vez farão mais e mais exigências (níveis de garantia, contratos deparceria, garantia de geração de caixa, assistência técnica);

• Novos projetos;

– Desenvolvidos em parceira/contrato

– Produção em harmonia com meio ambiente;

– Produção direcionada;

∗ consumo “in natura” – peso 100/110 kg∗ consumo industrializado – peso 120/130 kg

– Baixo custo de produção;

∗ produtividade alta∗ localização estratégica∗ gerenciamento de risco∗ sistema de produção

– Retorno sobre capital – compatível com capacidade de pagamento;

– Garantia de qualidade (% carne magra e qualidade da carne);

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871,200

661,700670,350

391,000275,440

181,750100,000

70 75 80 85 90 95 2000Ano

Número degranjas

3 Tendências da produção

• Tamanho das granjas – maiores, mais produtivas;

• Produção em 2, 3 ou múltiplos sítios;

• Investimento calculado por kg produzido;

• Tamanho das baias -> tamanho do grupo;

• Automação do sistema de alimentação;

• Climatização em determinadas áreas;

• Cuidados especiais na biosseguridade;

• Sanidade tão ou mais importante quanto a genética;

• Esquematização no alojamento e reposição de plantel;

• Uso expressivo da Inseminação Artificial (80 a 100%);

• Incremento na qualidade da identificação do cio;

• Cobertura no 3o cio com máximo de peso e boa reserva de gordura;

• Redução do no de inseminações/cio;

• Sêmen de mais longa duração – 7 – 10 dias;

• Redução do no de espermatozóides/dose;

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• Desmame 18–21 dias;

• Abate.

– mercado “in natura” – 100/110 kg

– mercado industrialização – 120/130 kg

• Alto percentual de carne magra – mínimo 56, máximo 60%;

• Exigências quanto à qualidade (PH, coloração, marborização e contaminação);

• Produtividade mínima – 25 vendidos/fêmea/ano, de preferência pensar em kgsvendidos/fêmea/ano;

• Resultado avalizado por unidade investida, não por kg produzido.

4 Novas tecnologias

– Organização da produção em sistemas eficientes voltados para baixo custoe alta qualidade;

– Genes marcadores:

∗ Prolificidade∗ Animais livres do gene RN∗ Animais resistentes à doenças

· E.coli· D. edema· Salmonella· Outras

∗ Animais com carne marborizada

– Transferência de embriões;

– Sexagem de sêmen;

– Melhor entendimento das exigências nutricionais adaptadas às necessi-dades das fases e ao produto em questão.

5 Principais desafios

– Entendimento pleno das necessidades do consumidor;

– Legislação ambiental e conforto animal;

– Quebra de tabus e descoberta de formas de incentivo ao consumo;

– Qualificação da mão de obra como instrumento importantíssimo naobtenção de altos índices de produtividade;

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– Sanidade e biosseguridade como fatores essenciais a contribuir na reduçãodos custos e obtenção de produtos padronizados e de alta qualidade;

– Credibilidade junto à instituições financeiras dispostas a investir, porém combaixo risco;

– Nível adequado de automação e climatização;

– Criação de um mercado com fundamentos de economia livre;

– Padronização de instalações e equipamentos;

– Consolidação do mercado de exportação;

– Compatibilização dos custos globalizados;

– Gerenciamento dos riscos e redução das margens;

– Eliminação do uso de antibióticos sem redução de performance;

– Manter o país livre de doenças exóticas – PRRS, Circuvirus, etc.

6 Conclusão

– Grandes produtores continuarão crescendo, porém grupos familiares bemadministrados ou agregados, continuarão sendo competitivos;

– Legislação ambiental e fatores econômicos serão obstáculos para expan-são;

– Indústria e supermercados definirão em grande parte o sistema deprodução;

– Produção segregada por fases em diferentes sítios e proprietários;

– Projetos visarão reduzir custos de produção e facilitar mão de obra;

– Suinocultura é mais uma commodity agrícola – kg vendido/ano, custo eescala de produção são importantes;

– Instituições financeiras, frigoríficos e produtores buscarão mais proteção viaprodução contratada;

– Pressão para eliminar o uso rotineiro de antibióticos e promotores decrescimento na ração;

– Menores margens deverão ser compensadas;

– Necessidade urgente de estratégias de aumento de consumo e exportação.

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NUTRITION AND SOW PROLIFICACY

Timothy M. Fakler1 James E. Pettigrew2 Christof J. Rapp1

1PhD, Zinpro Corporation Eden Prairie, MN USA2PhD, Pettigrew Consulting Int’I, LLC, Louisiana, MO USA

1 Introduction

Due to the high cost and difficulty of producing and maintaining a reproductivefemale, feeding sows to maximize sow prolificacy has become increasingly important.Nutritionists, veterinarians and producers are exploring numerous options in an attemptto increase sow productivity. These include nutritional modifications of sow diets aswell as genetic, management and husbandry changes in an attempt to maximize theperformance of the reproductive females on a farm. This paper will focus on nutritionand nutritional modifications of sow diets as a means to improve sow prolificacy.

2 Metabolic Mechanisms

It is clear that inadequate intake of energy and/or amino acids impairs reproductiveperformance. However, the biological mechanisms through which nutrition affectsreproduction are open to speculation. There are basically two theories as to howthese mechanisms function. The first holds that reproduction is impaired when bodyfat (or protein) content falls below some threshold value. The second suggests that thereproductive system responds to metabolic cues that reflect the current metabolic stateof the animal. Unfortunately, most experimental designs utilized to study the nutritionof lactation sows confound the body composition at weaning with the metabolic stateduring lactation and this has made it difficult to determine which school of thought iscorrect. It is likely that both are valid, but we believe the second is more important thanthe first.

In support of the first school of thought, den Hartog and van Kempen (1980)suggested that female pigs must have a threshold level of body fat in order to reproducenormally. Subsequent experiments from several locations showed that sows underfedduring lactation had lower body fat and protein contents at weaning and had impairedreproductive performances. However, sows that had similar body composition atweaning had different reproductive performances if they arrive at their respective bodycompositions by different routes (Mullan and Williams, 1989). Those sows that weregiven a moderate feeding level during pregnancy and a high level during lactationhad shorter weaning to estrus intervals than did sows that were given a high feedintake level during pregnancy followed by a low level during lactation. In agreement,Xue et al. (1997) found that sows that were fat because they were overfed duringpregnancy actually secreted less luteinizing hormone (LH) during lactation and hadlonger weaning to estrus intervals than did sows that were fed a normal feed intakeregime. Perhaps the reduced voluntary feed intake during lactation or the reduced

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insulin secretion of the fat sows caused this response. In addition, the same group ofresearchers (Rozeboom et al., 1995) found the body fat content at which gilts reachedpuberty was not uniform, but varied over a wide range even within genetically similaranimals. Therefore, the whole-animal data do not support the notion that nutritionaleffects on reproduction are mediated through body fat content alone.

Our working hypothesis, based on the second school of thought, is that nutritionaleffects on reproduction are mediated through the metabolic state of the animal(Pettigrew and Tokach, 1993). The metabolic state is considered to be a blendof several components including circulating concentrations of energy metabolitesand of metabolic hormones, tissue sensitivity to these hormones, tissue metaboliccapacity, homeostasis, homeorhesis and other parameters. Some components of themetabolic state surely send information about the nutritional state of the animal tothe reproductive system. Of the potential components, insulin concentration is widelyconsidered to be an important signal to the reproductive system (Britt et al., 1988;Pettigrew and Tokach 1993; and Foxcroft et al., 1995). There is evidence that boththe whole-body level (Matamoros et al., 1991; Tokach et al., 1992; and Koketsu et al.,1996a) and on the tissue level (Pettigrew and Tokach, 1993) that insulin is involved inreproduction. Other components of the metabolic state, including leptin (Steiner, 1996)and IGF-I (Pettigrew and Tokach, 1993) may also serve as signals to the reproductivesystem.

The metabolic state of a sow may affect any of several reproductive organs,including the hypothalamus, pituitary, ovaries and uterus. A current hypothesis is thatthe metabolic state during early development of ovarian follicles may affect the qualityof those follicles when they are mature. This proposed phenomenon has been called“follicular memory” or follicular imprinting (Foxcroft et al., 1995).

3 Energy

Increasing feed intake of lactating primiparous sows by 1 kg/d (from 4.5 to 5.5kg/d) increases the subsequent litter size from 10.2 to 11.2 (Aherne, 1994). Increasingenergy intake during this critical stage of production also reduces the weaning to estrusinterval (Koketsu et al., 1996b). It is not enough to achieve a high average intake duringthe entire lactation, but to have a high intake at all stages/times during lactation.

Metabolic studies have shown a strong correlation between insulin level duringearly lactation and the frequency of LH release during late lactation (Tokach et al.,1992 and Steiner 1996). These same studies showed that sows that returned to estruspromptly after weaning had higher insulin concentrations during early lactation than didsows with a delay between weaning and estrus. These observations suggest that themetabolic state during early lactation may be especially important for good subsequentreproduction, observations that are consistent with the concept of follicular memory.High levels of feed intake during the first two weeks of lactation was found to be moreimportant for stimulating a prompt return to estrus after weaning than was intake duringthe final (third) week in a survey of commercial farms (Koketsu et al., 1997). In addition,the same group (Koketsu et al., 1996a) found that energy restriction during any week oflactation was detrimental on both LH release and weaning to estrus intervals. Energyrestriction during the first week was not more detrimental than restriction during late

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lactation. Zak et al. (1997) found that restriction during either the first three weeksof the only the fourth week of a 4–week lactation reduced ovulation rate at the firstpost-weaning estrus. However, restriction during the fourth week had an additionaldetrimental effect on embryo survival.

The source of energy may also be important in determining the effects of energy onreproductive performance. The pancreas releases insulin in response a rise in bloodglucose that results from the absorption of glucose release by starch digestion. Dietaryfat does not produce glucose for absorption, so it may not stimulate insulin release tothe same extent that dietary starch does. Therefore, substituting fat for starch in thediet of lactating sows may be detrimental to subsequent reproductive performance.This is an important issue, because many pork producers add fat to lactation diets inan effort to increase energy intake. Kemp et al. (1995) confirmed that serum insulinconcentrations were lower in sows fed a diet containing fat, although the differencebetween treatments was limited to a short post-prandial period. This reduction ininsulin response was associated with a small impairment of LH release. These resultssupport the hypothesis that substituting fat for starch may be detrimental, althoughthe effect appears to be subtle. The lack of response in this and other experiments(Lorschy et al., 1997) shows that there are unlikely to be large detrimental effectsof fat supplementation of diets for lactations sows in commercial production on theirsubsequent prolificacy. In practice, we do not recommend against fat supplementationof lactating sow diets. In fact, we encourage fat supplementation for heat-stressedsows. Remember, fat supplementation of lactating sow diets has been shown toincrease weaning weights (Pettigrew and Moser, 1991).

High levels of dietary fiber may also improve reproductive performance (Ewan et al.,1996). In most research on fiber usage in sow diets, the fibrous diets have been fedduring gestation, when nutrient requirements are low and feed restriction is common.We currently recommend avoiding high fiber levels during lactation to prevent theresulting reduction in digestible energy intake.

4 Amino Acids

Lysine is the first limiting amino acid in lactating sow diets. Traditional input-outputmethods have been used to estimate the amount of dietary lysine needed to supporta target litter growth rate. The question still remains as to whether a sow needs ahigher dietary lysine level to maximize prolificacy. Recent data from Australia showedthat increasing lysine content of the diet for primiparous sows during lactation to about1.3% caused a large increase in subsequent litter size (Triton et al., 1996). Other recentwork has shown that weaning to estrus intervals of primiparous sows on commercialfarms was shortened by increasing dietary lysine intake above the level required tomaximize litter weaning weight (Wilson et al., 1996).

It is important still to estimate the level of dietary lysine needed to maximize bothsow prolificacy and litter growth rates. Estimates of the daily lysine requirement oflactating sows to maximize litter growth range from 20 to more than 50 g (Pettigrew,1993). At first glance, this appears to be a wide range and may be of little use inestimating the lysine requirement in practice. However, closer inspection of the datareveals that the experimental lysine requirement estimates relate closely to the litter

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growth rates in the respective experiments. Regression of the lysine requirementestimates on the corresponding litter growth rates produced the following equation(Pettigrew, 1993):

Apparent digestible lysine requirement (g/d) = -7.36 + 0.023(litter growth in g/d)Standard error of the estimate = 6.25: R2 = 0.73

The slope (0.023) suggests that the sow needs 23 g of apparent digestible lysine foreach kg of litter growth. The intercept (-7.36) suggests that the sow retrieves enoughlysine from her body to meet the maintenance requirement plus reduces the dietaryrequirement by about 7 g/d. For example, to support milk production, a sow producingenough milk for a litter growth rate of 2 kg/d would need 39 g of apparent digestiblelysine per day (46 - 7 = 39 g/d). If it is desired to provide enough lysine to eliminatethe need for body protein mobilization to provide amino acids, the 7 g should not besubtracted, and the full 46 g/d should be provided to the sow. Note that 46 g of apparentdigestible lysine corresponds to a total of 52 g of lysine in a corn-soy ration. Similaradjustments should be made for other feedstuffs based on apparent digestible lysinedata.

There is recent evidence that valine is required by lactating sows at muchhigher levels that was previously thought (Tokach et al., 1993; Richert et al., 1996).The pattern of response suggests that the sow responds to valine by increasingmilk production, not by improving reproductive performance. Perhaps the higherrequirement for valine is specific to the mammary glands.

5 Chromium

Animal agriculture has shown recent interest in dietary chromium (Cr) due to reportsof striking improvements in carcass quality of pigs (Lindemann et al., 1995a; Page etal., 1993; Smith et al., 1994; Boleman et al., 1995; Mooney and Cromwell, 1995);increased litter size in swine (Lindemann et al., 1995a); growth rate of turkeys (Steeleand Rosebrough, 1981); and growth rate and immune response of stressed feedercalves (Chang and Mowat, 1992; Moonsie-Shageer and Mowat, 1993).

Chromium is generally accepted as an essential nutrient that potentiates insulinaction and thus influences carbohydrate, lipid and protein metabolism (Mertz, 1993).The specific biochemical function of Cr has not been clearly defined. The biologicallyactive form of Cr, usually referred to as glucose tolerance factor (GTF), has beenproposed to be a complex of Cr, nicotinic acid and possibly the amino acids glycine,cysteine and glutamic acid.

Inorganic Cr compounds are poorly absorbed in animals (0.4 to 3.0%; Anderson,1987) regardless of dose and dietary Cr status. In addition, Cr concentrations incommon feedstuffs vary greatly. Little is known about the site or mechanism ofabsorption. An outgrowth of this recent interest, coupled with the poor absorption ofinorganic Cr has led to the introduction of organic Cr sources that are being marketedas a more bioavailable source of Cr.

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5.1 Chromium Metabolism

Because Cr is associated with carbohydrate metabolism (Mertz, 1993), themetabolic effects of Cr supplementation may be demonstrated by investigating glucosemetabolism. The Cr3 + atom is thought to facilitate interactions between insulin andinsulin receptors on target tissues such as muscle and fat. In this way, Cr potentiatesanabolic activities of insulin. Insulin’s main function is to regulate blood glucose levels.When bound to its receptor, insulin causes cellular uptake of glucose, thereby clearingit from the blood. Once acquired by cells, glucose is used as an energy source that,along with the anabolic actions of hormones such as growth hormone and IGF-I,drives protein synthesis, growth of lean tissue and proper maintenance and functionof other organs. Biologically active Cr also aids in the conversion of thyroxine (T4)to triiodothyronine (T3) the thyroid hormone that increases metabolic rate causingincreased oxygen consumption, heat production, metabolism of fats, proteins andcarbohydrates, cardiac output and RNA and protein synthesis. The improvements incarcass quality in pigs may be due to this potentiation of insulin function. Steele et al.(1977) demonstrated that Cr as GTF increased insulin sensitivity in pigs. Amoikonet al. (1995) reported that dietary Cr as chromium picolinate increased glucosedisappearance rate and decreased glucose half-life in growing pigs.

Chromium supplementation in humans with mild hyperglycemia has been shownto improve glucose tolerance. In addition, Cr supplementation normalizes the levelsof the metabolic hormones insulin and glucagon (Anderson et al., 1991). Chromiumdeficiency expresses itself as a general impairment in insulin sensitivity making itsimilar to type–2 or insulin resistant diabetes. When Cr is deficient, supplementationcan improve glucose tolerance by increasing the insulin-stimulated uptake of glucosefrom the blood. Chromium supplementation can also enhance insulin action that resultsin reduced blood insulin levels since it takes less insulin to promote glucose uptake bytissues.

5.2 Chromium and Sow Reproductive Performance

Recent research with bioavailable sources of Cr3 + has shown that reproductiveperformance of sows could be improved with dietary supplementation. Lindemannet al. (1995a) reported that in gilts consuming diets supplemented with 200 ppb Cras chromium picolinate, the number of pigs born live and weaned increased by 1.3and 2.1 pigs per litter, respectively. In additional trials, Lindemann et al. (1995b)reported that in gilts supplemented with 200 ppb Cr as chromium picolinate from thetime of first breeding, with continued supplementation through three parities, slightimprovements in pigs born live were observed in the first parity (0.04 pigs per litter)and the magnitude of this effect increased with subsequent parities (0.7 pigs per litterand 2 pigs per litter in parity two and three, respectively). These data would indicatethat the response of reproducing sows to supplemental Cr might be time dependent,with the magnitude of improvements in reproductive performance increasing as timeperiod of supplementation increases.

Campbell (1996) reported that supplementation of sow diets with 200 ppb Cr aschromium picolinate for one parity resulted in no significant improvements in litter size;however, farrowing rate of both first and second parity sows was improved (parity one

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79 percent vs. 92 percent; parity two, 79 percent vs. 95 percent in non-supplementedvs. Cr supplemented sows, respectively).

While these results are exciting, it is important to examine potential modes of actionfor increases in reproductive performance in sows supplemented with bioavailable Crsources. Chromium as an element has been reported to be necessary for propercarbohydrate metabolism in man (Mertz, 1993), rats (Striffler, et al. 1993), andpigs (Amoikon, et al., 1995). Specifically, Cr has been reported to be a componentof a metabolic complex termed GTF that potentiates the action of insulin potencyby aiding the insulin/insulin-receptor interaction (Mertz, et al., 1995). Based onthis knowledge, a hypothesis was put forth by Trout (1995) to explain the role ofchromium reproductive performance. Insulin has been reported to have a positiveeffect on ovarian development, including a stimulatory effect on ovarian granulosa cellproliferation (Spicer and Echternkamp, 1995) and maturation (May and Schomberg,1981; Amsterdam et al., 1988), and a decrease in follicular atresia (Matamoros et al.,1990) in sows. The percentage of medium follicles that became atretic decreasedfrom 38.2 to 10.7 in control vs. insulin treated sows, respectively. Possibly as a resultof this increased ovarian development, insulin has been reported to increase bloodprogesterone concentrations (Ciancio, 1984; Amsterdam et al., 1988; Clowes, et al.,1994; Kemp, et al., 1995). Channing et al. (1976) reported that in cultured porcinegranulosa cells, insulin was necessary to bring about full luteinization and progestinproduction under the influence of FSH and LH. Progesterone is responsible forpreparing the uterus for pregnancy and there appears to be a link between circulatingprogesterone concentrations and embryo survival (Pharazyn, et al., 1991; Jindal andFoxcroft, 1995. More recently, Garcia (1997) reported that circulating progesteroneconcentrations on day 13 of the reproductive cycle were unaffected by supplementalCr despite the fact that insulin function was improved. However, uterine oxytocin levelswere increased with increasing Cr.

Additionally, natural and exogenous insulin have been reported to increase theovulation rate in pigs (Flowers et al., 1989; Cox, et al., 1986, 1987). After treatment ofgilts prior to estrus, ovulation rate was increased from 14.6 to 17.0 in control vs. treatedanimals. This effect may be the result of insulin affecting the release of LH at the level ofthe hypothalamus or the pituitary (Flowers et al., 1989). Adashi et al., (1981) reportedthat insulin improved the responsiveness of pituitary cells to GnRH and increased thebasal and maximal release of LH and FSH in-vitro. Insulin treatment of gilts resulted inincreased LH surges per 4-hour period on day 2 of the estrus cycle. Additionally, Coxet al. (1987) reported that insulin treatment in sows tended to increase circulating LHconcentrations. Because it has been demonstrated that Cr potentiates insulin action,it was theorized that Cr might affect ovulation rate. Garcia et al. (1987) reported, inpreliminary data, that ovulation rate was unaffected when assessed on day 13 of theestrous cycle in second cycle gilts fed supplemental Cr during development.

Further research is necessary to identify the mode of action by which Cr increaseslitter size and farrowing rate. However, insulin may affect litter size by increasingovulation rate and by increasing early embryo survival. If Cr potentiates the responseof insulin, it may affect litter size by increasing ovulation rate and/or embryo survival.

30


5.3 Dietary Chromium-L-Methionine Supplementation ImprovesSow Performance

This study was conducted to evaluate the reproductive performance and changesin body composition in sows fed supplemental Cr from CrMet. One-hundred eighty-twosows (Landrace x Duroc) were housed individually in elevated farrowing crates in anaturally ventilated sow research facility in Queretaro, Mexico. Sows were movedfrom gestation stalls to the farrowing crates at d 109 of gestation and treatments wereinitiated. Sows were allotted to treatment based on current parity and assigned to oneof three dietary treatments: Control, Control plus 200 ppb Cr from CrMet or Controlplus 400 ppb Cr from CrMet. Treatments were applied to sows through lactation andup to re-breeding (up to 24 d post weaning). Piglets were weaned at 21 d of age.Sows were followed through to the next (subsequent) farrowing in order to determinethe effect of added Cr on piglets farrowed in the subsequent litter.

Sows fed chromium-L-methionine had more than one additional piglet per litter inthe farrowing following treatment compared to control sows (P = 0.01). In addition,sows fed Cr tended to lose less weight and produce heavier piglets during thelactation period. Chromium supplementation of lactating and re-breeding sows inducedgreater prolificacy at the subsequent farrowing, perhaps, through improvement ofinsulin function. Other benefits in sow productivity and maintenance seem to be feedintake dependant and possibly dietary energy source and feed intake patterns are ofimportance in assuring clear effects.

6 Summary and Conclusions

In practice, producers should avoid over feeding during gestation because fat sowseat less during lactation. Producers should avoid or minimize heat stress for sows.Heat stress reduces voluntary feed intake. Practices that can reduce heat stressinclude adequate ventilation, using a flooring material that conducts heat away fromsows, drip cooling and snout cooling. Sows should be fed frequently (three to fourtimes a day). Water intake is also very important. Producers should be certain toprovide a clean, ample water supply. Cup waterers are preferred over nipples (if nipplewaterers are used, ensure an adequate flow rate). Producers should avoid low energy(high fiber) diets during lactation.

Nutrition clearly affects sow prolificacy. It appears that the connection betweennutrition and subsequent reproductive performance is mediated through the metabolicstate of the sow. This indicates that sows should be fed moderately during gestationso they will consume an adequate amount of feed during lactation. A high level of feedintake is important during each phase of lactation. It also appears that supplementalfat in the lactation diet has no large detrimental effect on prolificacy. The amountof lysine required to maximize litter growth rate can be estimated and should beutilized in production setting to determine the appropriate level of supplementation.Management practices to encourage a high level of feed intake during lactation shouldbe encouraged. Chromium appears to improve sow prolificacy probably through itseffect on insulin.

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RECENT ADVANCES IN THE FEEDING AND NUTRITIONOF THE PIGLET

Mark Cole1 Mike Varley2

1Dr., Technical Director 2Dr., Technical ManagerSCA Nutrition Limited, Maple Mill, Dalton, Thirsk,

North Yorkshire, YO7 3HE, United KingdomTelephone ++44 1845 578125, Fascimile ++44 1845 578100,

Web www.scanutrition.comE-mail: [email protected]

E-mail: [email protected]

1 Introduction

Genetic selection of pigs for genotypes capable of exceptional levels of fast andefficient daily lean gains has seen commercial units rearing pigs with growth rates ofover 700 grams a day from weaning to slaughter at 95 kg. The export of improvedgenes to all corners of the globe has given producers worldwide the opportunity tobenefit from these tremendous daily gains.

However, on many units the period from birth through to 30 kilograms is the timewhen the genetic potential of the pig is not fully optimised. In the United Kingdom,the Meat and Livestock Commission’s (MLC) annual yearbook (1999) reports that theaverage growth rates between weaning at 6.7 kg and 30 kg are growing at 464 gramsper day. This is well below the 600 grams a day reported at many research institutes(Table 1) and so below the pigs potential.

Table 1 — Typical and potential growth rates – weaning to 30kilograms

MLC Average1 PotentialWeaning weight (kg) 6.7 6.5End weight (kg) 35.3 30Daily Liveweight gain (kg) 464 602.5Days 62 39

Sources: 1 MLC Yearbook 1999.

The reasons for this shortfall are numerous and include management, hygiene,disease status, stockmanship, nutrition and feeding management. This paper explainsthe importance of early growth on lifetime performance and examines the role nutritionand feeding plays in this important period of pig production.

37


2 Lifetime performance

There are a number of key reasons why improving early growth has long termeffects throughout the pig’s life. Firstly, the absolute maximum growth potential is setby the genetics of the individual pig and at any stage of growth the daily liveweightgain seen in the next immediate phase is determined by the weight already achieved.In other words if a young pig is well grown at the start then it will carry on being afast growing pig later on in life. Pigs are not capable of compensatory lean gain andany improved growth rates seen after a period of growth restriction are likely to be innon-vital organs rather than lean tissue (Bikker et al, 1996).

Secondly a young fast growing piglet will also tend to be a healthy piglet becauseits immune system is boosted by rapid growth. This improved immune status, coupledwith a low sub-clinical disease burden, carries a biological momentum that allows thepig to stay healthy at later stages of growth. All of this helps the fast growing piglet tobe a fast growing finisher pig. It stands to reason that if a pig is healthy, fast growingand converting feed efficiently then it is also likely to yield an optimal economic return.

There are three phases of the pig management programme that must be correctto ensure that early performance will impact and enhance lifetime performance. Thisstarts with birth weight, achieved via excellence in sow feeding and management andcontinues with maximising weaning weights via good growth rates in nursing piglets.Finally, the expression of high growth rates following weaning with a minimum growthcheck is of paramount importance for growth through to slaughter.

3 Birth weight

Birth weight is important not only because of its long-term effects on growth butalso because of the immediate influence on the survival prospects of the piglet. Pigletsthat are born over 1.2 kg have definite survival advantages over littermates that arebelow 1 kg.

Evidence on the importance of birth weight and its effects on subsequentperformance have been demonstrated with data generated from SCA Nutrition’s FeedEvaluation Unit (SCA FEU). A total of 266 piglets were monitored from birth through toweaning at 23 days of age with creep feed introduced at 10 days of age. Statisticalanalyses of these data indicated that 37% of the variation in weaning weight wasaccounted for by birth weight. On average an improvement in birth weight of 0.5 kgwas equal to an improvement in excess of 1 kg at weaning.

It is also clear that the variation in birth weight within a litter is important. Whilst theaverage weight of piglets born may be acceptable there can still be wide variation inindividual piglet weights. Data from SCA’s FEU taken during the spring of 2000 clearlydemonstrated that a low level of birth weight variation leads to maximum pre-weaninglitter weight gains (Figure 2). The standard deviation of the total variation in birth weightwithin a litter was plotted against the average weaning weight, ultimately expressed bythe piglets within a litter.

In this study a variation of 0.4 standard deviation was equivalent to a range of birthweights (between the lightest and heaviest) of less than 1 kg and a value of 0.6 was

38


4.5

5

5.5

6

6.5

7

1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

Birth weight (kg)

Wea

nin

g W

eig

ht

(kg

)

Figure 1 — The relationship between birth weight and weaning weight. (SCA NutritionFeed Evaluation Unit, 2000)

equivalent to a range of 1.5 kg. It is evident that in this study a difference of only 0.5 kgin birth weight variation leads to differences of 0.8 kg in weaning weight.

These differences were attributed to a reduction in piglet competition within evenweight litters, therefore all piglets were able to compete equally for space at the teatand received similar amounts of sows’ milk.

4 Weaning weight

In general terms the better the weaning weight of a piglet the better the performancein the immediate post-weaning period. Mahan and Lepine (1991) reported that byimproving the weaning weight from an average of 4.5 kg to 8.0 kg the days to slaughterat 105 kg were reduced by over 10 days for sows farrowed indoors and nearly 20days for outdoor reared sows. Similar results were reported by Campbell (1989) whodemonstrated that an extra 1.8 kg at weaning was worth over 5 kg at 78 days of age(Table 2).

This work has been substantiated by analysis of data from SCA FEU collectedduring 1999 using over 6000 piglets. As weaning increased, the daily liveweight gain inthe post weaning period improved, from below 300 grams a day with the lightest pigsto in excess of 500 grams a day for the heaviest piglets (Figure 3), during the 25 dayspost-weaning. This resulted in a difference in liveweight of over 13 kilograms in lessthan 7 weeks of life.

The most efficient way of feeding the piglet to optimise weaning weight is to feedand water the sow correctly in order to maximise milk production. However, evenwhen sows are milking well, milk intake and hence nutrient supply can vary frompiglet-to-piglet depending upon which teat they suck (Hoy and Puppe 1992).

39


5.6

5.8

6

6.2

6.4

6.6

6.8

7

Wea

nin

g W

eig

ht

(kg

)

0.4 0.45 0.5 0.55 0.6Birth Weight Variati

Figure 2 — The effect of litter variation* in birth weight on weaning weight.(*Variationis expressed as standard deviations)

Table 2 — Effect of weaning weight on subsequent performance

Mahan And Lepine (1991)Lowest Intermediate Highest

Weaning Weight (kg) 4.1 – 5 5.5 – 6.8 7.3 – 8.6Days – Birth to slaughter at 105 kg

Indoor Farrowing 173 167.9 162.8Campbell 1989Weaning weight (kg) 6.14 7.95 –78 day weight (kg) 30.4 35.6 –Daily gain (g) 454 529 –

40


0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 10.5

Weaning weight (kg)

Po

st w

ean

ing

gai

n (

g/d

)

0

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10

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20

25

Day

25

wei

gh

t (k

g)

ADG Post WeaningDay 25 Weight

Figure 3 — The effect of weaning weight on DLWG to day 25 post weaning

This variation can be eliminated somewhat by the practice of creep feeding, whichprovides a direct supply of nutrients and acclimatises the piglet to solid food beforeweaning, so helping to optimise weaning weight and post-weaning performance.

From the analysis of the data, of the 6000 piglets produced at the SCA FEU, apositive correlation was found between the quantity of creep consumed and weaningweight (Figure 4).

Piglets that consumed less than 400 grams of creep feed before weaning wereweaned some 400 grams lighter at approximately 7.8 kg compared to piglets that hadconsumed 600 grams of creep feed that were weaned at about 8.3 kg.

Furthermore, the data clearly showed that piglets which received creep feed priorto weaning had a markedly better growth rate in the immediate post-weaning period(Figure 5).

Post-weaning gain in the first seven days post-weaning was increased from 180grams per day to 240 grams per day as a result of increasing creep feed intake from400 to 600 grams a day.

Piglets that received creep feed prior to weaning, not only had increased weaningweights that directly led to better post-weaning performance, but also had enhancedpost-weaning performance due to the enhanced development of their digestive system.Piglets that have had experience of creep feed are not so challenged by the process ofweaning. They are familiar with the smell and taste of the post-weaning diet and havebetter development of the enzymes needed to digest solid food.

41


7.25

7.45

7.65

7.85

8.05

8.25

8.45

8.65

0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

Creep Intake Per Piglet (kg)

Wea

nin

g W

eig

ht

(kg

)

Figure 4 — The effect of creep feeding on weaning weight

0.10.120.140.160.180.2

0.220.240.260.280.3

0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

Creep Intake Per Piglet (kg)

DL

WG

(kg

/d)

Figure 5 — The effect of creep intake on post-weaning daily gain

42


5 Post weaning performance

Once piglets are weaned at the maximum weight possible, their true potentialcan really be exploited. Work from several centres world-wide has demonstrated theimportance of re-establishing post-weaning feed intake in order to maximise weight forage through to slaughter.

One of the most reported pieces of work in this area is from Kansas State Universityin the United States. In this study 2500 piglets were used to evaluate the influenceof gain in the first week post-weaning on lifetime performance. Growth rates werecharacterised into one of four groups: those that stood still, those that gained up to 150grams a day, those that gained between 150 and 230 grams per day and those thatgained in excess of 230 grams per day (Figure 6).

10

25

40

55

70

85

100

115

kg

28 56 128

Days post weaning

<0

0-150

150-230

>230

Figure 6 — The effect of daily gain post-weaning on weight at slaughter and days toslaughter (University of Kansas)

Pigs were slaughtered at 128 days of age by which time marked differences inperformance were noted. Those pigs that stood still in the first week post-weaning tookover 10 days longer to reach slaughter than those pigs that had gained over 230 gramsper day in the same first week.

Very little similar work has been reported in the UK or elsewhere in recentyears. With this in mind the performance of approximately 5000 pigs was recordedfrom birth through to slaughter at the SCA FEU during 1999. This has beenanalysed to characterise the relationships between post-weaning performance andlifetime performance up to slaughter. The variation in growth rate in the first 3weeks post-weaning resulted in significant differences in the overall gain to slaughter,illustrating that pigs that do not get off to a good start never recover lost performance.Figure 7 describes the relationship we have observed from this study.

Another way of looking at this is that if we increase the growth rate through to 90 kgby focusing on post-weaning gain, then potentially we can increase the average size at

43


0.320.3

40.360.380.3

100.3120.3140.3

160.3D

ays:

Bir

th t

o S

lau

gh

ter

100 200 300 400 500 600

DLWG Post Weaning (g/d)

Figure 7 — The effect of daily gain post-weaning on overall days to slaughter.

which pigs are slaughtered. This is illustrated from our data in Figure 8. This aspect ofour analysis should be of real interest to the large integrated businesses that work onbatch systems to set timetables. They may need to operate with fixed accommodationtimes for a given building. If they can add on 5 kg to the slaughter weight then this is areal benefit.

6 Practical Implication from these data

The data showed that around 30% of the variations in growth rate to slaughter wereaccounted for by the growth performance in the immediate post-weaning period.

At the extremes there is a 25–day difference in the time at which pigs get toslaughter weight at the ends of the range in weaning weight. This is illustrated inFigure 9 from the SCA FEU data.

This is important to appreciate because there is an investment to consider whenwe put together management and nutrition programmes in the post-weaning period.In order to maximise post-weaning gain, high quality diets have to be used. Theseare never the cheapest feeds but in the lifetime of the pig they are the most thecost-effective. If we consider that only a very small percentage (2.6%), of the totalfeed consumed in a pig’s lifetime is eaten in the immediate post-weaning period, butthis can affect the daily gain to slaughter by up to 30%, the investment in the highestquality starter diet is clearly a very good investment. The feed inputs to a bacon pigare illustrated in Figure 10.

44


78

80

82

84

86

88

90

92

94

96S

lau

gh

ter

wei

gh

t (k

g)

248 261 274 287 300 313 32 339 352 365 377 390

Live weight gain (g/d)

Figure 8 — The effect of daily gain post-weaning on slaughter weights

0

20

40

60

80

100

120

25 32 50 100 140 160Age (days)

Wei

ght

(kg)

HighAverageLow

Figure 9 — Growth curves from the SCA FEU study

45


2.6 4.810.6

29

53

0

10

20

30

40

50

60%

of

tota

l in

take

Starters Links Grower 1 Grower 2 Finisher

Figure 10 — The proportion of feed input at different stages of production

Every unit is different but from SCA Nutrition’s own trial work the data presented inTables 3 and 4 illustrate the likely outcomes of variations in both weaning weight and inpost-weaning daily gain. The financial benefits of this will also vary between one farmto the next.

Table 3 — The effect of weaning weight on realised slaughter weights

5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9.0DLWG (g/d) 720 725 730 735 738 743 747 752 757Slaughter 87.9 88.91 89.91 90.92 91.92 92.92 93.94 94.94 95.94weight (kg)

SCA Nutrition Limited 2000

From the work that SCA Nutrition has conducted, it is estimated that on average a1 kg advantage in weaning weight will reduce the days to slaughter by 10, whilst anextra 50 grams per day growth in the immediate post-weaning period will reduce thisby an extra 10 days. The bottom line is a reduction in cost between £5 and £8 per pig.

As with most things in life therefore Size Matters in the farrowing house, the weanerhouse and through to the growing/finishing house. It is crucial to understand this andto capitalise on this concept for maximum profitability.

7 The nutrition of the post weaning piglet

The immediate period after weaning is especially critical for the young piglet. Moreoften than not they are weaned in very large groups and sized to make sure they areweight matched within their weaner pens. They are almost certainly relocated into newaccommodation and in most systems they have to cope with the burden of a new social

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Table 4 — The effect of size on overall performance

Small Medium LargeWeaning Weight kg 5 7 9Post-weaning DLWG kg/d 0.287 0.338 0.390Weight at 50 days of age kg 12.2 15.45 18.75DLWG to Slaughter (kg/d) 0.721 0.739 0.757Weight at 140 days kg 87.9 91.9 96.0

SCA Nutrition Limited 2000

group. All this amounts to a considerable amount of stress at the critical time whenimmunoglobulins and nutritional support from the sow’s milk is immediately withdrawn.

The aim should be to spread out or at least reduce this burden as much as possible.One important thing that we can do therefore is to provide a nutritional package thathelps to spread this load. The provision of a high quality creep product in advanceof weaning tunes and prepares the piglet’s digestive and enzyme system so that afterweaning they have the minimum of disturbance and growth check. This is the startingpoint for successful growth down the track.

8 Features of a high quality starter diet

Palatability is one of the most important features of a high quality starter, since thedip in nutrient intake post-weaning as the piglet moves from milk to solid feed, can beconsiderable.

It is one thing to put together a diet specification with the right DE, Protein, Lysineand so on but to meet this specification with appropriate dietary ingredients is ofparamount importance.

9 Milk proteins

Milk products such as skim milk powder have provided a mainstay towards thisobjective and they are nutritionally excellent for a young piglet but also highly palatable.In addition, milk powders promote the integrity of the pellets themselves and hencereduce feed waste. Traditional sources of milk protein include skim milk powder andwhey proteins (12% crude protein). Skim milk powder (SMP), a product rich in caseinhas been shown to have a higher digestibility than either the vegetable proteins such assoya bean meal (SBM), soya isolate (SI) or fish meal (FM) (Makkink 1993) (Figure 11).

Patterson (1987) demonstrated that skim milk powder was a far superior proteinsource in the diets of young pigs than either fish meal or various types of soya protein(Table 5).

In recent years plasma protein has been favoured as a partial or total replacementfor milk powders in starter diets. Since milk proteins are known to containcertain proteins that have functions other than supplying nutrients for exampleimmunoglobulins and lactoferrins, other materials that have similar properties are likely

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70

75

80

85

90

95

100

SMP SBM SI FM

N d

iges

tib

ility

%

Apparent Faeca True faecaApparent Ilea True Ilea

Figure 11 — Apparent and true ileal and faecal digestibility of various raw materi-als. After Makkink 1993

Table 5 — Apparent digestibility and growth performance of various proteins instarter diets from weaning to 10kg live weight

Daily gain (g) FCR Apparent Digestibility of proteinMilk Protein 250 1.15 0.90Herring 230 1.29 0.83Hydrolysed Fish 224 1.33 0.86Hydrolysed soya 219 1.28 0.85Soya bean 222 1.33 0.84

Patterson (1987)

48


to give similar performance. Included at between 3 and 5% of the diet, plasma is widelyused outside the UK in starter feeds.

10 Cooked cereals

The second principal component of the diets after protein comes from the cerealfraction of the feed. There is no doubt from the work conducted by SCA Nutritionand from work in university and research units that heat-treating of cereals provides amore highly digestible energy component of the diet and in addition probably promotespalatability.

Processing techniques such as extrusion, micronisation, expansion or steamcooking have been employed to rupture or gelatinise the starch molecules in cerealgrain, enabling the piglet’s immature digestive system to digest them more efficiently.Some of the starch in cereals is gelatinised naturally and physical processing suchas grinding or rolling, common practices before milling, is also known to increasegelatinisation. Heat treatment, however, is the preferred method of processing(Table 6).

Table 6 — Typical values for degree of starch gelatinisation

Barley Wheat MaizeGround not processed 62 54 76Ground and processed 76 78 85Increase 22.6% 44.5% 11.8%

The inclusion of cooked cereals into SCA Nutrition’s pre-starter feeds has thereforebeen shown to result in significant improvements in performance. In a recentlyconducted trial at SCA’s FEU, piglets were fed diets including a cereal content (amixture of wheat, barley and maize) that was either ground or heat processed andthen ground prior to incorporation into the feed. All diets were fed during a 10 dayperiod immediately post weaning (Figure 12).

Daily liveweight gain was increased by 47% (P<0.001) with the inclusion of heatprocessed cereals, and these piglets consumed 15% less feed.

The FCR gives a crude indication of the piglet’s ability to digest the feed. Those feddiets containing raw cereals converted feed 75% less efficiently, giving credence to thesuggestion that heat processing of cereals prior to incorporation into feed increasesthe availability of nutrients to the newly-weaned piglet.

In a separate study conducted by SCA Nutrition the benefits of feeding dietscontaining cooked cereals on lifetime performance of piglets was examined. One oftwo feeding programmes was used for the first 28 days post weaning. The controlgroup were offered SCA Nutrition’s standard pre-starter diet Startrite 90 for the firstseven days followed by a starter diet, Multiwean. The treatment group diets were of thesame nutrient specification but with the cooked cereals replaced with raw cereals. Alldiets were iso-energetic and iso-nitrogenous. From 28 days post-weaning to slaughter,piglets received standard grower/finisher diets through to slaughter and all pigs wereslaughtered at the same age. The benefit of including cooked cereals in the starter

49


0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

Processed Raw

(g)

00.2

0.40.6

0.81

1.21.4

1.61.8

2

FC

R

DLWG

DFI

FCR

Figure 12 — The effect of heat processing cereals on performance. SCA Nutrition1997

feeds amounted to a difference of 10 grams per day in the post weaning period(Table 7).

Table 7 — The effect of diet digestibility on lifetime performance

Raw cereals Cooked cerealsWeaning weight (kg) 6.2 6.2DLWG (g) 4 weeks post weaning 382 392DLWG (g) Finisher house 638 672Slaughter weight (kg) 81.5 84.3Weight advantage (kg) +2.7

SCA Nutrition 1994

This difference was therefore not as great as that achieved in the earlier study.However in the finisher period, a difference of over 30 grams a day was seen. Theonly difference between these two groups of pigs was that the slow growing group hadreceived a less digestible raw cereal based starter feed, yet they were some 2.7 kglighter at slaughter.

The composition of the diet itself cannot be underestimated and this is why we usefixed formulations in our starter feeds to provide stability in the nutritional life of thepiglet at this critical time.

11 The use of appetisers post weaning

Even with the best management systems there will be some batches of weanedpiglets that are below par in their ability to eat successfully after weaning. In this context

50


there is a strong case for giving an extra boost to their intake potential with the use ofappetisers. Primistart is a product that has been designed for this purpose. A veryhigh density, palatable milk based product this is fed for 4–5 days after weaning andthis can act as a very powerful stimulant for intake of the starter feed itself (Table 8).

Table 8 — Primistart improves daily gain by over 28%

Standard pre-starter Standard Primistart+Primistart pre-starter Benefits

Start weight (kg) 6.6 7.0DFI (g/d) 170 151 +13%DLWG (g/d) 191 149 +28%

12 Conclusions

In conclusion therefore, the investment in a quality programme of starter feedsfor young piglets, coupled with an effective pre-starter programme of feeds andmanagement, are crucial to optimising a unit’s profitability. The benefits are certainlyevident in the growth achieved at the time the diets are used but additional benefitscome from the long term advantages of improved growth all the way through toslaughter. The starter diets only account for 2.6% of the feed input to produce a baconpig, but performance in this period can account for around 30% of the variations inperformance all the way to slaughter. There are not many investments that give areturn as good as this, so go on give your pigs the Start Of A Lifetime!


Bikker, P., Verstegen, M.W.A., Kemp, B. and Bosch, M.W. 1996. Performance and BodyComposition of Finishing Gilts (45 to 85 kilograms) as Affected by Energy Intakeand Nutrition in Earlier Life: Growth of Body and Body Components. Journal ofAnimal Science. 74:806–816

Campbell, R.G. (1989) The nutritional management of weaner pigs. In “ManipulatingPig Production II”, pp138-183, eds J.L. Barnett and D.P. Hennessy (Austrialian PigScience Association: Werribee, Victoria, Australia)

English; MacPherson; Birnie; Davidson and Smith (1984) In “Management of theWeaned Pig” MLC/SAC Conference proceedings.

Hoy, St. and Puppe. B (1992) Effect of teat order on performance & health in growingpigs. Pig News and Information 13 no 3 pp 131N–136N

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MLC Yearbook 1999. Meat & Livestock Commission Yearbook, Meat & LivestockCommission, Milton Keynes

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Makkink C.A. (1993) Of piglets dietary proteins and pancreatic proteanes PhD Thesis,Wagenngen.

Patterson D.C. (1987) The use of milk products in the diet of the early weaned pig.Animal Report 1986/1987, Agricultural Research Institute of Northern Ireland pp39–56.

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A INFLUÊNCIA DA NUTRIÇÃO NA PRESERVAÇÃO DOMEIO AMBIENTE

Antônio Mário Penz Junior

Departamento de ZootecniaUniversidade Federal do Rio Grande do Sul

Porto Alegre, RS

1 Introdução

No Brasil, algumas Fundações Estaduais de Proteção ao Meio Ambiente têmmobilizado esforços com o objetivo de estabelecer critérios para a avaliação deambientes poluídos e, em casos extremos, tem recomendado o fechamento depropriedades suinícolas. Em geral, este tipo de atitude não é bem recebida pelacomunidade rural. Entretanto, existem evidências que em algumas regiões do Brasil,especialmente nos estados do sul, o grau de poluição ambiental iguala ou superavalores internacionais.

Normalmente, os problemas de dejetos de suínos são tratados por propostasde engenharia, que estabelecem maneiras para o seu armazenamento, com oentendimento de seu potencial como fertilizante e, em alguns casos, com apossibilidade do seu uso como alimento para bovinos e suínos. Entretanto, osnutricionistas de suínos têm demonstrado que podem interferir no processo, revisandoos conhecimentos de nutrição e de alimentação, para minimizar o fornecimento denutrientes poluentes e maximizar a sua utilização pelos animais. Os nutricionistastambém poderão colaborar no dimensionamento das propriedades suinícolas, visandouma harmonia entre a produção animal e a preservação do meio ambiente.

Entre os principais componentes poluentes dos dejetos suínos estão o nitrogênio,o fósforo e alguns microminerais, como o zinco e o cobre. O problema do nitrogêniono solo é sua transformação em nitrato. Em vários rios europeus o nitrogênio dosdejetos animais contribuem entre 40 e 60% do nitrogênio total encontrado. Tambémfoi verificada uma correlação positiva entre a concentração de nitrato e nitrito nos riose o nível de aplicação de nitrogênio no solo (fertilizantes e dejetos) (LEE & COULTER,1990). O nitrato facilmente movimenta-se no solo e dissolve-se na água. O nitrogêniopode também poluir o ambiente na forma de amônia, que pode causar a chamadachuva ácida. O excesso de fósforo, assim como de nitrogênio e de outros nutrientes,favorecem o desenvolvimento desordenado de algas. A decomposição destas algasconsome o oxigênio dissolvido na água. A este crescimento das algas e ao consumode oxigênio dissolvido é dado o nome de eutroficação. Ela compromete o crescimentode espécies aquáticas, como peixes, crustáceos, etc. O fósforo em excesso ficaacumulado no solo e só é dissolvido na água dos rios quando a capacidade deretenção dele pelo solo fica prejudicada. No caso dos microminerais é sabido queníveis relativamente baixos de cobre podem causar a morte de peixes, algas e fungos.OLIVEIRA (1994) citou que níveis de cobre de 0,025 a 0,2 mg/L são tolerados pelospeixes. O zinco também pode comprometer o desenvolvimento de peixes e algas.

53


2 Dejetos de suínos nas diferentes fases de produção

Segundo Jelinek (1977), citado por OLIVEIRA (1994), a quantidade de dejetosproduzida diariamente pelos suínos varia entre 4,9 e 8,5% de seu peso corporal. Amaior parte deste volume vem da urina, cujo volume depende da quantidade de águaingerida pelo animal. O mesmo autor sugeriu que para cada litro de água consumidopelo suí.no ocorre uma produção de 0,6 litros de dejetos líquidos. OLIVEIRA (1994)mostrou que as diferentes fases de produção dos suínos interferem nas quantidadesabsolutas de dejetos produzidos, onde as porcas em lactação são as que mais dejetosproduzem (Tabela 1).

Com relação ao volume de dejetos, um componente importante que pode afetarsignificativamente os valores é o desempenho do animais. OLIVEIRA (1994) fezreferência ao trabalho de Latimier (1993), em que o autor comentou que o volumetotal de dejetos produzido pelos suínos em crescimento depende do ganho de peso eda eficiência de transformação dos nutrientes pelos animais. No experimento citado,suínos com peso entre 28 e 102 kg, com ganho de peso diário de 740 g, produziramum total de dejetos de 370 litros e aqueles com um ganho de peso diário de 800 gproduziram 310 litros. O autor (Latimier, 1993) também observou que os suínos quetiveram conversão alimentar de 3,02 produziram 370 litros de dejetos e aqueles quetiveram conversão alimentar de 2,75 produziram 314 litros. HENRY (1996) sugeriuque para cada redução de 0,1 na conversão alimentar a excreção de nitrogênio reduzem 3%.

Tabela 1 — Produção diária de dejetos nas diferentes fases deprodução.

Fases deProdução

EstercoEsterco+Urina

DejetosLiquídos

Produção dejetosLíquidos

kg/dia kg/dia L/dia m3/animal/mês25–100 kg 2,3 4,9 7,0 0,25Porca 3,6 11,0 16,0 0,48Porca lactação 6,4 18,0 27,0 0,81Macho 3,0 6,0 9,0 0,28Leitão creche 0,35 0,95 1,40 0,05Média 2,35 5,8 8,6 0,27

Adaptado de Oliveira, 1994.

3 Fatores que afetam a perda de nutrientes nos deje-tos suínos

Em geral, os animais são ineficientes em transformar os nutrientes a elesoferecidos em produto (carne, leite, ovo). No caso dos suínos e das aves, é estimadoque somente 35 a 45% do nitrogênio protéico consumido é transformado em produtoanimal. Para o fósforo, o que compromete seu uso é sua baixa digestibilidade em

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ingredientes de origem vegetal. Assim, para reduzir estas perdas, é importanteo conhecimento de alguns procedimentos em nutrição animal. Entre eles estãoo entendimento da composição nutricional dos ingredientes; a digestibilidade dosnutrientes poluentes em cada um dos ingredientes e quais as tecnologias disponíveispara melhorar a digestibilidade deles; os níveis de exigência de cada um deles nasdiferentes fases de produção e em cada sexo e tipo de genótipo; o programa alimentarempregado; o período do ano em que o problema está sendo tratado, etc. Segundovários relatos da literatura, conhecer estas variáveis permite uma redução de perdade nitrogênio e de fósforo na ordem de 30 a 40%. Assim, por mais eficientes que osprocessos de redução de poluição possam ser considerados, é através da nutriçãoque grandes avanços podem ser obtidos.

3.1 Composição nutricional dos ingredientes

O desconhecimento da composição nutricional dos ingredientes que compõemuma ração tem sido um dos principais fatores de aumento de poluição pelos dejetos desuínos. Todo o técnico que desconhece a real composição nutricional dos ingredientestende a trabalhar com margens de segurança. Estas margens variam de acordo como nível de conhecimento do técnico, da fase de produção dos animais, do impactoeconômico da decisão, etc. Por exemplo, SHUTZE e BENOFF (1981) recomendaramque o valor a ser empregado para um determinado nutriente em um ingredientedeverá ser o da média, obtida analiticamente, menos meio desvio padrão. TambémDUNCAN (1988) propôs que para o nutricionista ter somente 20% das dietas com valornutricional abaixo do esperado deverá formulá-las empregando 0,84 desvios padrãoacima do nível esperado.

Na Tabela 2 está apresentado um exemplo da conseqüência do desconhecimentoda composição correta de um ingrediente no momento da formulação de uma dieta.As dietas foram formuladas para ter 16% de proteína bruta. Foram usados dois farelosde soja (44 e 46% proteína bruta) e em um terceiro caso foi usado um farelo de sojacom 46% de proteína e empregado na formulação como se tivesse 44% de proteína.Conhecendo o teor de proteína do ingrediente, o percentual de proteína da dietafinal ficará igual ao valor desejado. Caso o teor de proteína seja desconhecido, pelamargem de segurança que normalmente o subestimará, o valor real de proteína dadieta será maior do que o calculado. No exemplo apresentado (Tabela 2), caso estadiferença relativa de 2,5% (16,4% x 16,0%) fosse mantida em todas as dietas dossuínos em crescimento, que consomem aproximadamente 220 kg de ração, haveriaum consumo adicional de 880 g de proteína ou 141 g de nitrogênio, por animal, dos 25aos 100 kg de peso corporal. Entretanto, é importante lembrar que em muitos casossubestimar os valores não ocorre somente com o farelo de soja. O desconhecimentodo real valor leva o técnico a trabalhar com margens de segurança para todos osingredientes.

VIOLA (1996) mostrou que o tratamento térmico indevido (62 minutos de tostagemcontra 31 minutos de tostagem) do grão de soja, empregado em dietas de suínoscom peso médio entre 17 e 21 kg de idade aumentou, pelo menos numericamente,a excreção fecal de proteína bruta, especialmente quando as dietas tiveram níveisinferiores de lisina. A suplementação deste aminoácido em nível 20% acima dorecomendado pelo NRC (1988) para a fase compensou a excreção de proteína,

55


promovendo valores semelhantes de perda, independente do tempo em que otratamento térmico foi empregado (Tabela 3).

Tabela 2 — Efeito do nível estabelecido para a proteína do farelo de sojano teor de proteína total da dieta de suínos em crescimento

DietasF. Soja46%

F. Soja44%

F. Soja 46%por F. Soja 44%

Farelo Soja 18,2 19,3 19,3Milho 75,8 74,5 74,5Outros 6,0 6,2 6,2Proteína da Dieta (%) 16,0% 16,0% 16,4%

Tabela 3 — Efeito do tratamento térmico e da suplementação de lisina naexcreção de proteína bruta (g/PC0,75).

Trat. TérmicoLYS (80%

NRC)*LYS (100%

NRC)*LYS (120%

NRC)*Autoclavagem (31 min) 10,3 9,9 14,9Autoclavagem (62 min) 12,5 12,2 14,4

Adaptado de Viola, 1996. NRC, 1988

Para evitar este tipo de situação, as empresas que produzem ração deverãointensificar a introdução de laboratórios de bromatologia e a segregação de lotes deingredientes para que os mesmos só sejam empregados após as análises.

3.2 Exigências nutricionais

Os valores propostos como exigências nutricionais cada vez têm se tornado maisdeterminantes nos problemas de poluição. Formular com margem de segurança paraexigência nutricional é caro e aumenta a quantidade de nutrientes perdidos. No casode suínos em crescimento/terminação, a dúvida que sempre fica é em quantas fasesdeverá ser dividido este período? Além das fases, também deve ser determinado sehá diferenças entre machos e fêmeas ou, mais ainda, se existem diferenças entregenótipos?

Outro procedimento que evolui nas formulações de dietas para suínos é o uso demodelos matemáticos. Eles levam em consideração as necessidades de mantençae de produção, percentual de tecido magro a ser produzido, número de leitões daleitegada.

Com relação ao número de fases, é possível observar que a Academia Americanade Ciência, em seu boletim de 1988 (NRC, 1988), reduziu o número delas em animaisem crescimento/terminação de 6 para 5, quando comparado com o documento de1979 (NRC, 1979. BAKER et al. (1999), no boletim anual do FEEDSTUFFS, sugeriram5 fases e o documento apresentado por ROSTAGNO et al (1983) sugeriu 4 fases.

Latimier (1990), citado por OLIVEIRA (1994), trabalhou com suínos no períodoentre 28 e 102 kg de peso corporal e os alimentou com dieta única, contendo 17%

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PB, ou com a mesma dieta de 17% PB, durante a fase de crescimento dos animais,e uma dieta com 14% PB, durante a fase de terminação. O autor observou que ossuínos mantidos com uma mesma dieta (17% PB) durante todo o período experimentalconsumiram 5,7 kg de nitrogênio e excretaram 3,0 kg. A retenção de nitrogênio foi deaproximadamente 53%. Já os animais que receberam uma dieta de crescimento com17% PB e outra de terminação com 14% PB tiveram um consumo de nitrogênio de5,1 kg e excretaram 2,5 kg. Neste caso a retenção de nitrogênio foi de 49%. Assim, aretenção de nitrogênio não foi significativamente alterada pela modificação dos teoresde proteína das dietas. Porém, no segundo caso houve uma redução de 0,5 kg denitrogênio excretado por animal, só pela redução do teor de PB da dieta de terminação.

PINHEIRO MACHADO (1992) e SILVA (1993) mostraram que entre 20 e 100 kgde peso corporal os suínos podem ser classificados em 4 fases de desenvolvimento.Também observaram que os valores de proteína das dietas diminuem com a idadedos animais e variam com o sexo (Tabela 4). Os valores encontrados pelos autoressão próximos daqueles sugeridos pelo NRC (1988).

Tabela 4 — Exigências em proteína bruta de machos castrados efêmeas em crescimento e terminação.

Fases (kg) NRC (1988) Machos Castrados Fêmeas20 a 40 15 14,2 14,540 a 60 13–15 13,5 14,060 a 80 13 13,0 13,880 a 100 13 12,8 13,4

Adaptado de NRC (1988), Pinheiro Machado (1992) e Silva (1993).

Em tese, quanto maior o número de fases menores serão as perdas de nutrientesdentro da fase. Este pressuposto sustenta-se pelo fato de que, em princípio, o nívelnutricional estabelecido para fase é aquele em que o animal necessita no primeirodia da fase. Em todos os dias, após o primeiro, os animais estarão consumindo maisnutrientes do que necessitam. Logo, maior será o desperdício de nutrientes quantomenor for o número de fases. Evidentemente que existe uma relação entre o que émais conveniente, sob o ponto de vista teórico, e o que pode ser aplicado na prática.Logo, a compatibilização do número de fases fica na dependência da possibilidade deoperacionalizar o seu uso e não na falta de argumentos técnicos que a sustente.

PINHEIRO MACHADO (1992 – experimentos 3 e 4) e SILVA (1993 – experimentos1 e 2) mostraram as diferenças de retenção de nitrogênio quando dividiram os suínosem crescimento em quatro fases e por sexo. Como pode ser visto na Tabela 5, níveisaltos de proteína, independente da idade dos animais e do sexo, sempre apresentarampiores percentuais de retenção de nitrogênio. Também PINHEIRO MACHADO (1992)verificou que as fêmeas foram mais competentes em reter nitrogênio do que osmachos castrados, quando alimentadas com dietas com níveis mais elevados deproteína (Experimentos 3 e 4). Aqueles resultados eram esperados pois as fêmeasdepositam mais proteína que os machos castrados e isto faz com que elas sejam maiseficientes que eles em reter proteína.

HENRY (1996) também fortaleceu o argumento que o ideal, para minimizar asperdas de nitrogênio na alimentação de suínos é ajustar o nível de proteína de uma

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Tabela 5 — Efeito do nível de proteína bruta da dieta na retenção denitrogênio (%) de suínos com diferentes idades e sexos.

Experimentos 1 2 3 4Sexo Misto Misto Macho Fêmea Macho FêmeaPeso (kg) 27 44 68 67 79 7922% PB 46,3 b – – – – –21% PB – 33,6 b – – – –20% PB – – 26,2 b 34,5 b – –19% PB – – – – 23,4 b 28,1 b17% PB 59,9 a – – – – –16% PB – 40,6 b – – – –14% PB – – 32,2 b 46,5 ab 28,5 b 34,6 ab12% PB 59,2 a – – – – –11% PB – 53,8 a – – – –10% PB – – 48,8 a 48,6 a – –9% PB – – – – 43,1 a 42,3 a

Adaptado de Pinheiro Machado (1992) e Silva (1993) P<0,05.

dieta para suínos em intervalos curtos de tempo. A proposta do autor, para facilitar oprocesso, é que o produtor tenha duas dietas com níveis protéicos diferentes (alto ebaixo) e que as proporções de participação de ambas as dietas na mistura final sejaalterada com o crescimento dos suínos. Inicialmente a dieta com alto teor protéicodeverá ser usada exclusivamente e ao final do período de terminação somente seráoferecida aos animais a dieta com baixo teor de proteína. Entre os extremos, asproporções entre elas variarão com o peso dos animais. Neste caso as relações entreos aminoácidos nas duas dietas deverão ser muito próximas para que não ocorramalterações significativas com as diferentes misturas. Mesmo assim, este procedimentonão está totalmente correto pois as relações entre alguns aminoácidos variam com odesenvolvimento dos suínos. Isto ocorre pois aminoácidos como treonina, triptofano,metionina e cisteina tendem a ser mais exigidos pois têm uma maior contribuição nasnecessidades de mantença, que aumentam com a idade dos animais (PARSONS eBAKER, 1994).

HENRY (1996) citou um trabalho de Dourmad (1994), em que foram empregadosquatro sistemas de alimentação dos suínos de 25 a 100 kg de peso corporal (Tabela 6).O maior efeito da redução da excreção de nitrogênio foi observado quando o sistemaúnico de alimentação foi substituído pelo programa de duas fases de alimentação. Umaumento do número de fases continuou reduzindo a excreção de nitrogênio mas emmenor proporção.

Uma outra forma de alimentar suínos é com o uso do sistema de cafeteria. Aosanimais são fornecidas duas opções de dietas e eles balanceiam o consumo denutrientes pelo consumo parcial de cada dieta. Isto pode ser viável. Entretanto,situações como má mistura dos ingredientes, presença de substâncias tóxicas,palatabilidade de algum ingrediente, etc, podem interferir na harmonia do consumoentre as dietas e interferir no desempenho dos animais.

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Tabela 6 — Efeito dos sistemas de alimentação no consumo e excreçãode nitrogênio.

Parâmetros 1 Fase1 2 Fases2 3 Fases3 Fase Múltipla4

Consumo N, kg 5,88 5,47 5,27 5,18N Excretado, kg 4,01 3,60 3,41 3,31REDUÇÃO -10% -15% -18%N líquido, kg 2,86 2,57 2,43 2,36Amônia Ar, kg 1,15 1,04 0,98 0,95

Adaptado de Dourmad (1994), citado por Henry (1996).1. 25 a 100 kg (17,5% PB e LYS: PB=0,05)2. 25 a 60 kg (17,5% PB) e 60 a 100 kg (15,5% PB)3. 25 a 45 kg (17,5% PB), 45 a 75 kg (16,0% PB) e 75 a 100 kg (14,5% PB)4. Mistura progressiva de duas dietas (17,5% PB e 13,0% PB)

Um problema de fases também ocorre com animais em reprodução. Em algumassituações é inadequadamente empregada a mesma dieta para porcas em gestação elactação. As gestantes necessitam menos proteína do que as lactantes. Além disto,as gestantes consomem a dieta por 114 dias enquanto que as lactantes somente porum período curto (21 a 28 dias) e de alta exigência nutricional. Assim, é indispensávelempregar dietas diferenciadas para porcas em gestação e lactação.

Baker et al. (1999) sugeriram, após os 50 kg de peso corporal, que as exigênciassejam separadas entre machos e fêmeas. O mesmo boletim não propõe níveis deproteína para os suínos em qualquer fase de produção. As fórmulas devem ser obtidaslevando em consideração as necessidades de aminoácidos e não as de proteínatotal. Isto tem um efeito muito importante na redução das perdas de nitrogênio,especialmente quando os preços dos aminoácidos sintéticos, lisina, metionina etreonina estão acessíveis. Já em 1975, Baker e colaboradores, citados por BAKER eCHUNG (1992), demonstraram a importância em formular com base em aminoácidose não em base proteína bruta (Tabela 7). Eles reduziram o teor de proteína em duasunidades e primeiramente mantiveram o mesmo valor de lisina da dieta testemunha.Os resultados foram semelhantes, mesmo com a redução da proteína bruta. Emum dos tratamentos os autores diminuíram, junto com a proteína, o teor de lisinasuplementada, considerando que a lisina sintética tinha 100% de disponibilidade.Também encontraram valores de desempenho semelhantes àqueles obtidos pelosanimais recebendo a dieta testemunha. Assim, na época os autores já rompiamcom a idéia da formulação com base em proteína bruta e propunham o conceito daformulação com base em aminoácidos digestíveis.

Em um experimento desenvolvido para avaliar o efeito da redução da proteína emdieta para suínos em crescimento/terminação, Van Essen (1989), citado por COELHO(1996), demonstrou que uma suplementação conveniente de aminoácidos às dietaspermite que o teor de proteína delas baixe para níveis inferiores àqueles propostospor Baker et al. (1975), sem prejudicar os resultados de desempenho dos suínos.Além disto, a quantidade de nitrogênio excretada diminuiu significativamente com aredução do teor de proteína da dieta (Tabela 8).

Ainda, seguindo o conceito de formular dietas para suínos com base emaminoácidos e não com base em proteína bruta, CROMWELL et al. (1996) mostraram,

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Tabela 7 — Efeito do nível de proteína bruta e de lisina no desempenho de suínosem crescimento.

TratamentosLisina(%)

Ganho PesoDiário (g)

Consumo RaçãoDiário (g)

EficiênciaAlimentar (g/g)

16% PB 0,77 771 1792 0,43014% PB + 0,18% LIS 0,77 780 1896 0,41114% PB + 0,13% LIS 0,73 767 1805 0,42514% PB 0,63 685 1760 0,389

Adaptado de Baker et al., 1975

em dois experimentos de digestibilidade, que a redução do nível de proteína (4unidades) da dieta com a suplementação de aminoácidos promoveu uma reduçãoda excreção total e da excreção urinária de nitrogênio. Porém, os autores tambémverificaram uma redução na retenção de nitrogênio (Tabela 9). Segundo os autores,esta perda na retenção de nitrogênio não era esperada. Entretanto, pelos níveisnutricionais das dietas e as suplementações dos aminoácidos, é possível especularque a redução de 4 unidades de percentagem foi severa demais. Os autores sósuplementaram, nas dietas com baixa proteína, a lisina, a metionina, a treoninae o triptofano. Com esta rigorosa redução de proteína um quinto aminoácidoeventualmente pode ter comprometido a resposta animal e, por conseqüência,comprometido a retenção de nitrogênio. Esta hipótese pode ser sustentada peloaumento do percentual de nitrogênio retido quando ocorreu a redução de nitrogênio.Os suínos foram mais eficientes em reter o nitrogênio mesmo não retendo aquantidade eventualmente esperada. Porém, o que importa é que a redução deproteína nas duas fases promoveu uma diminuição na quantidade total de nitrogênioexcretado.

Tabela 8 — Efeito da redução do teor de proteína bruta da dieta e da suplemen-tação de aminoácidos no desempenho e excreção de nitrogênio.

ParâmetrosDietaBasal(DB)

DB +LYS,THR

DB +LYS, THR,MET, TRP

DB + TODOSAAE

Proteína dieta, % 16,7 14,0 11,2 9,5Lisina dieta, % 0,84 0,84 0,84 0,84Ganho peso diário, G 720 730 757 750Conv. Alimentar, g/g 2,99 2,90 2,84 2,78Consumo PB/kg ganho peso, G 499 400 318 254Excreção N, g/dia 55,8 34(61%) 26,9(48%) 21,5 (38%)

Adaptado de Van Essen (1989), citado por Coelho (1996).

PFEIFER e HENKEL (1991), trabalhando com uma dieta com baixa proteína(12,54%) e outra com alta proteína (23,79%), identificaram que o aumento do consumode proteína causou, nos suínos de 20 a 30 kg de peso corporal, um aumentosignificativo no consumo de água e uma perda maior de nitrogênio urinário (Tabela 10).

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Tabela 9 — Efeito da proteína e dos aminoácidos no aproveitamento donitrogênio.

Parâmetros Experimento 1 Experimento 234 kg peso corporal 115 kg peso corporal

16% PB 12%PB + AA 14%PB 10%PB + AAConsumo N, G/d 38,1 30,4 66,7 49,5N Fezes, G/d 5,8 5,4 7,0 5,9N Urina, G/d 10,8 5,7 19,6 11,6N Excretado, G/d 16,6 11,1 26,6 17,5Retenção, N G/d 21,5 19,3 40,1 32,0Retenção, N % 56,4 63,5 60,1 64,6

Adaptado de Cromwell, 1996.Aminoácidos suplementados (lisina 0,3%, treonina 0,1%, metionina 0,1% etriptofano 0,05%).

Tabela 10 — Efeito do nível de proteína da dieta no consumo de água e nobalanço de nitrogênio de suínos.

Parâmetros 12,54% PB 23,79% PB ProbabilidadeConsumo de PB, g/dia 319 433 0,01Consumo N, g/dia 49,7 76,7 0,001Consumo água, g/dia 4.318 5.427 0,05Excreção água urina, g/dia 1.873 2.893 0,05Excreção água fezes, g/dia 1.186 1.189 NSExcreção N urina, g/dia 13,3 32,1 0,001Excreção N fezes, g/dia 12,6 16,0 NS

Adaptado de Pfeifer e Henkel, 1991.

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3.3 Formulação com base em nutrientes digestíveis

Formular dietas para suínos com base em aminoácidos digestíveis é um proced-imento que vem tornando-se cada vez mais comum. A principal vantagem desteprocedimento é que o mesmo permite que as dietas sejam formuladas com menormargem de segurança. Como são atribuídos valores de digestibilidade para cadaaminoácido em cada ingrediente, os níveis empregados podem ser mais próximosàqueles que realmente os animais necessitam. Já em 1964, Michel, citado porPARSONS e BAKER (1994), recomendava que as fórmulas deveriam ser feitas combase na digestibilidade dos aminoácidos e a relação entre eles deveria ser preservada.Aquele autor, pela primeira vez defendeu o conceito da proteína ideal, ou seja, asfórmulas devem ser feitas usando os valores de aminoácidos digestíveis e todosdevem ter suas exigências relacionadas a exigência dos animais em lisina digestível.Ainda existe relutância por parte de alguns nutricionistas em usar este conceito.Entretanto, tudo indica que ele será empregado, quando a pressão em minimizar asperdas de nitrogênio das dietas for intensificada. Na Tabela 11 estão apresentadas asrelações entre a lisina e os demais aminoácidos essenciais para as diferentes fases deprodução de suínos, propostas pelos pesquisadores da Universidade de Illinois, EUA.

Tabela 11 — Relação ideal de aminoácidos digestíveis para suínosem crescimento e terminação, de acordo com Parsonse Baker, 1994.

Aminoácidos Relação Ideal5 a 20 kg 20 a 50 kg 50 a 100 kg

Lisina 100 100 100Metionina 30 30 30Cisteina 30 32 35Treonina 65 67 70Triptofano 17 18 19Arginina 42 36 30Valina 68 68 68Isoleucina 60 60 60Leucina 100 100 100Fenilalanina 50 50 50Tirosina 45 45 45Histidina 32 32 32

Adaptado de Parsons & Baker, 1994.

Ainda um outro cuidado que alguns nutricionistas têm é o de manter uma relaçãolisina:proteína constante para cada fase de produção. Em dietas sem o uso deaminoácidos sintéticos esta relação deve ficar entre 4,5 a 5,2%. No caso do uso deaminoácidos sintéticos esta relação pode aumentar para 6,5 a 7,0% (HENRY, 1996).O autor mostrou que aumentando a relação lisina:proteína ocorrerá uma redução deconsumo (27%) e de excreção de nitrogênio (40%), assumindo o uso de uma únicadieta durante todo o crescimento e com a retenção de nitrogênio ficando em um terçodo nitrogênio consumido (Tabela 12).

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Tabela 12 — Cálculo teórico de redução de nitrogênio excretado pela alteração darelação lisina:proteína da dieta.

Dieta LYS:PB N Cons N Ret N ExcrN Excr

(%N Cons)Convencional 4,8–5,0% 100 33 67 67Ideal 6,5–6,8% 73 33 40 55Redução Consumo -27%Redução Excreção 40%

Adaptado de Henry, 1996

Tem sido considerado o efeito da alteração da relação dos aminoácidos coma proteína e a conseqüência desta alteração no consumo voluntário de alimentos.HENRY (1996)) comentou que quando o teor de proteína de uma dieta que tema lisina como primeiro aminoácido limitante diminui, a suplementação de lisina aonível desejado, aumentando a relação lisina: proteína, em nada afeta o consumode ração e o desempenho dos suínos. Já com o triptofano a situação é diferente.Excesso de proteína em dieta deficiente neste aminoácido tem como conseqüênciauma redução no consumo de alimento e no crescimento dos animais. Isto ocorre pelomau balanceamento entre este aminoácido neutro e os demais aminoácidos neutros(leucina, isoleucina, valina, fenilalanina e tirosina). O autor sugeriu que em dieta ondeo triptofano pode ser o segundo aminoácido limitante, o aumento de proteína podecomprometer o consumo de alimento. Em contrapartida, dieta bem balanceada, commenos proteína, nestes casos pode estimular o consumo de alimento.

A redução de nitrogênio consumido e conseqüente redução de nitrogênioexcretado, que ocorre quando as formulas das dietas são feitas com base ao conceitoda proteína ideal, não só melhora o aproveitamento dos aminoácidos, em geral,como da energia. A menor excreção de nitrogênio também resulta em uma menorprodução de calor para catabolizar os aminoácidos, pois eles estarão na dieta emmenor quantidade e de forma balanceada. Assim, a energia líquida da dieta aumenta.Logo, HENRY (1996) sugeriu que a formulação de ração com base a proteína idealdeverá vir acompanhada do uso de valores de energia líquida dos ingredientes e nãode valores de energia digestível ou metabolizável.

Nos últimos anos os nutricionistas também têm estabelecido as exigências dossuínos em fósforo com base ao fósforo disponível. Em um primeiro momento foigeneralizado que a digestibilidade das fontes vegetais de fósforo seria 1/3 do valor totaldo fósforo no ingrediente. A metodologia para o estudo da digestibilidade de fósforonos ingredientes não é muito simples. Vários são os fatores que podem interferir nosvalores encontrados. Entre eles podem ser citados o estádio de maturação dos grãos,a idade dos animais empregados no ensaio biológico, a fonte de fósforo usada para acomparação da digestibilidade, etc. Entretanto, mesmo com estas dificuldades, algunsvalores de digestibilidade de fósforo estão disponíveis na literatura. O NRC (1988)apresentou uma tabela de valores estimados de disponibilidade biológica de fósforoem diferentes ingredientes, empregados para suínos de 15 a 35 kg de peso corporal(Tabela 13). HENRY (1996) citou que a introdução da formulação de suínos com baseem fósforo disponível permitiu na Holanda uma redução de 30% na concentraçãodeste nutriente nos dejetos.

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Um problema que ainda tem para ser resolvido no que diz respeito ao uso deingredientes ricos em fitase (trigo) ou o uso de fitase suplementar é sua poucaresistência ao calor. Assim, dietas peletizadas tendem a perder parte da enzimaativa. Pointillard (1994), citado por HENRY (1996), comentou que 30 a 50% da fitasepode ser perdida durante a peletização com temperatura entre 70 e 80oC. Já comtemperatura acima de 80oC a perda pode ser de 100%.

Tabela 13 — Valores estimados de disponibilidade de fósforo

Ingredientes Média (%) Amplitude (%)Feno de alfafa 100Fosfato bicálcico 100Farinha de peixe 100Farinha de carne e ossos 93Fosfato de rocha defluorinado 87 83–90Farinha de ossos autoclavada 82Trigo (grão) 50 40–56Milho (alta umidade) 49 42–58Sorgo (alta umidade) 43 42–43Farelo de soja 38 36–39Farelo de trigo 35Cevada 31Aveia 30 23–36Farelo de soja descascado 25 18–35Farelo de arroz 25Sorgo (grão) 22Farelo de algodão 21 0–42Milho (grão) 15 9–29Farelo de amendoim 12

Adaptado de NRC, 1988.

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3.4 Efeito do genótipo no desempenho e na produção de dejetosde suínos

Henry (1996), em sua revisão sobre o tema nutrição e poluição dos dejetos desuínos, mostrou as diferenças de desempenho de suínos de diferentes genótipos emum período entre 25 e 95 kg de peso corporal. Os resultados estão apresentados naTabela 14. O autor citou que os animais mais magros têm uma maior relação lisina:consumo de alimento que os animais dos outros dois genótipos. Para os animaismagros a redução da exigência de lisina na fase de crescimento (25 a 40 kg depeso corporal) foi bastante acentuada e na fase de terminação foi pequena, quandocomparadas com as alterações de lisina nos machos inteiros da raça Large White.Já para os animais da raça Large White castrados a redução de lisina foi bastantegrande, desde a fase de crescimento, mantendo-se com a mesma intensidade nafase de terminação. Assim, o autor propôs que a alimentação de suínos dependedo seu genótipo, de sua capacidade em depositar proteína ou gordura. Animaiscom propensão para depositar gordura devem ter os níveis nutricionais das dietasreduzidos mais rápida e intensamente que os suínos de genótipo magro.

Tabela 14 — Efeito do genótipo no desempenho de suínos.

Parâmetros Suíno Sintético Large White Large WhiteMacho Inteiro Macho Inteiro Macho Castrado

Ganho peso, g/d 979 875 737Depósito proteína, g/d 150 141 113Depósito gordura, g/d 145 181 220

Adaptado de Henry, 1996.

3.5 Formulação empregando aditivos que melhoram a digestibili-dade

A digestibilidade das dietas pode melhorar pelo uso de ingredientes com altadigestibilidade. Entretanto, nem sempre estes ingredientes estão disponíveis ouseus preços são atrativos. Assim, uma maneira de melhorar a digestibilidade dosingredientes é usar enzimas exógenas, que são adicionadas às dietas. Entre elaspodem ser citadas as enzimas que digerem os polissacarídios não amídicos, asfitases, as lipases, as proteases, etc. Também a digestibilidade de um alimento podeser aumentada pela redução de fatores antinutricionais como antitripsinas, lectinas,taninos e proteínas antigênicas. Jansman & Huisman (1989), citados por SCHUTTE& BOSCH (1990), mostraram que retirando os fatores anti-nutricionais da ervilha e dafava a excreção de nitrogênio diminuiu em aproximadamente 40%.

A fitase é a enzima mais importante na alimentação animal no presente momento.Seu preço aproxima-se de valor compatível ao seu uso e permite uma ação eficientesobre a digestibilidade do fósforo fítico, indisponível para os monogástricos. Como jáfoi mencionado, a digestibilidade do fósforo das plantas é baixa e esta enzima favoreceseu aproveitamento, permitindo uma menor adição deste nutriente às dietas e, porconseqüência, uma diminuição da possível poluição que este nutriente pode causar

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ao ambiente, caso não seja digerido e aproveitado pelos animais. Jongbloed et al(1990), citados por SCHUTTE & BOSCH (1990), demonstraram que a adição de fitaseem uma dieta para suínos, com peso corporal entre 50 e 70 kg, diminuiu a excreçãode fósforo em aproximadamente 35% (Tabela 15).

Tabela 15 — Efeito da fitase na digestibilidade do fósforo fítico deuma dieta à base de milho e de farelo de soja.

Dieta Fitase (UP/kg)0 1000

Cálcio, % MS 0,60 0,58Fósforo total, % MS 0,38 0,38Fósforo fítico, % MS 0,275 0,275Coef. Digestibilidade P, % 40 60Coef. Digestibilidade Ca, % 58 63P excretado nas fezes, % MS 2,10 1,36

Adaptado de Jongbloed et al. (1990), citados por Schutte & Bosch (1990).

Os mesmos autores (Jongbloed et al., 1990, citados por SCHUTTE & BOSCH,1990), trabalhando com leitões entre 10 e 30 kg de peso corporal, tambémencontraram efeito positivo da fitase no aproveitamento do fósforo fítico.

CROMWELL et al. (1996) também avaliaram a eficiência da adição de fitase (1250unidades de fitase/kg) em dois experimentos de digestibilidade com suínos, quando osníveis de fósforo total das dietas foram reduzidos. Como pode ser visto na Tabela 16,a redução do fósforo total com a inclusão de fitase reduziu a excreção fecal, urináriae total de fósforo e não interferiu na retenção de fósforo. Impressionante foi a reduçãototal de fósforo excretado nas duas fases estudadas e o aumento da eficiência daretenção de fósforo. Na fase de crescimento a enzima promoveu um aumento naeficiência de retenção em 50% e na fase de terminação em 72%.

Além de todos estes procedimentos descritos, no futuro cada vez mais abiotecnologia proporcionará ingredientes com mais digestibilidade. Novas variedadesde milho já estão tornando-se disponíveis com mais lisina, o que poderá permitira redução dos níveis de proteína das dietas e a suplementação de lisina sintética.Também já existem estudos avançados na produção de soja, onde as sementes nãotêm inibidores de crescimento como as anti-tripsinas. Além disto, o mercado começaa ser suprido com minerais quelatados (zinco, selênio, cobre, etc.), que favorece a suaabsorção e, por conseqüência, a redução de seus níveis nas dietas animais. Tambémtecnologias estão avançando no sentido de que a amônia produzida pelos dejetosseja retida por substâncias específicas, evitando os prejuízos conhecidos aos animaise aos seres humanos, como agente poluidor.

3.6 Restrição alimentar

A restrição alimentar foi introduzida na suinocultura basicamente com o propósitode melhorar a conversão alimentar dos lotes e também para melhorar a qualidadedas carcaças. As conseqüências diretas deste procedimento foi a redução do custode produção e a diminuição da produção de degetos. Trabalhos desenvolvidos na

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Tabela 16 — Efeito da fitase no aproveitamento do fósforo da dieta.

Parâmetros Experimento 1 Experimento 234 kg peso corporal 115 kg peso corporal

0,6% PT 0,4% PT + Fit 0,5% PT 0,3% PT + FitConsumo P, g/d 9,5 6,7 15,3 9,1P Fezes, g/d 4,5 2,7 8,3 4,2P Urina, g/d 1,6 0,4 2,7 0,5P Excretado, g/d 6,1 3,1 11,0 4,7Retenção P, g/d 3,4 3,6 4,3 4,4Retenção P, % 35,8 53,7 28,1 48,4

Adaptado de Cromwell et al., 1996.

EMBRAPA-CNPSA (MARCATO et al. 1999 a,b) mostraram que restrição alimentarde 15,6% e 14% proporcionaram, respectivamente, uma redução de produção defezes de 16 e 26%. A redução total de fezes proporcionou uma redução excretadade nitrogênio e de minerais. Os autores concluíram que a redução na excreção dosnutrientes foi fundamentalmente devida a redução no consumo de ração, uma vez quea alteração na relação mineral consumido: mineral excretado não foi significativa entreos tratamentos.

4 Conclusão

A preservação da qualidade do meio ambiente cada vez mais será umanecessidade para a sobrevivência da humanidade. Para tanto, toda a produçãovegetal e animal deverá ser mais desafiada, avaliando as tecnologias que deverãoser implantadas para que o meio ambiente seja o menos agredido possível. Emsuinocultura este desafio já é uma exigência em vários países. A produção dedejetos atingiu um nível insuportável e medidas restritivas na produção já estão sendotomadas com o objetivo de reduzir as conseqüências prejudiciais desta atividadeao meio ambiente. Dentro deste cenário encontram-se os nutricionistas que cadavez mais deverão participar deste processo, visando uma melhor utilização dosnutrientes oferecidos aos animais e formulando suas dietas com menos margem desegurança, baseados nos conhecimentos das exigências nutricionais dos animais nasdiferentes fases de produção e também conhecendo melhor a qualidade nutricionaldos ingredientes disponíveis para a alimentação dos suínos. Com base nosconhecimentos técnicos, as perdas de nutrientes pelas excretas diminuirá e a poluiçãoambiental também diminuirá. A maioria das alternativas disponíveis são eficientese favorecem a redução da poluição como também promove melhores resultadoseconômicos a atividade suinícola. No momento, o que impede a implementação dealgumas destas tecnologias é a postura conservadora dos técnicos que participamdesta atividade. Nestes casos, os órgãos de proteção ao ambiente têm colaborado.Através das exigências legais, estas Instituições têm forçado a mudança de atitudetécnica e os processos produtivos têm se alterado com o objetivo de diminuir apoluição ambiental.

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BEM-ESTAR DOS SUÍNOS

Luiz Carlos Pinheiro Machado Filho1 Maria José Hötzel2

1Professor, Ph.D. em Etologia Aplicada 2Pesquisador CNPq, Ph.D em Ciência AnimalLETA – Laboratório de Etologia Aplicada

Dep. de Zootecnia e Des. Rural – CCA/UFSCRod. Admar Gonzaga 1346, Florianópolis, SC. 88.034–001

E-mail: [email protected]

1 Introdução

O tema bem-estar animal vem recebendo crescente atenção nos meios técnico,científico e acadêmico. Juntamente com as questões ambientais e a segurançaalimentar, o bem-estar animal vem sendo considerado entre os três maioresdesafios confrontando a agricultura nos anos vindouros (Rollin, 1995). O ComitêBrambell, em 1965, já questionava a validade de se tomar apenas um parâmetro– produção ou produtividade – como única medida de avaliação de um sistemade manejo. O processo criatório precisa ser ambientalmente benéfico, eticamentedefensável, socialmente aceitável e relevante aos objetivos, necessidades e recursosda comunidade para o qual foi desenhado para servir (Fraser, 1985). O bem-estaranimal assim, pode ser considerado uma demanda para que um sistema sejadefensável eticamente e aceitável socialmente e, segundo Warriss (2000), as pessoasdesejam comer carne com “qualidade ética”, isto é, carne oriunda de animais queforam criados, tratados e abatidos em sistemas que promovam o seu bem-estar, eque sejam sustentáveis e ambientalmente corretos.

Ausência de bem-estar animal e sofrimento não podem ser confundidos comcrueldade animal. A crueldade animal é deliberada, sádica, inútil e desnecessáriainflição de dor, sofrimento e negligência contra animais. A ética social tradicionalcondena a crueldade e os maus tratos contra os animais. O sadismo contra animais, aviolência e os maus tratos deliberados não fazem parte do cotidiano da criação animal,a não ser com a mesma excepcionalidade com que há pessoas violentas contra outraspessoas ou contra animais de convívio urbano. As pessoas cruéis aos animais sãotambém cruéis a outras pessoas. Assassinos seriais, em geral, têm história passadade abuso contra animais, e existe uma conexão muito próxima entre abuso contracrianças e contra animais (Rollin, 1995). Portanto, é claro e consensual que todasociedade que se pretende civilizada tem rejeitado a crueldade no tratamento dosanimais.

Na agricultura animal tradicional, extensiva ou semi-intensiva, os interesses dosanimais se confundiam com os interesses do produtor. Quer dizer, num sistema maisbrando de criação, se o animal ia bem, o produtor ia bem. O sofrimento animalestava relacionado a estar doente, fraco, desprotegido das intempéries, ou faminto.Nessas condições, o animal não produzia – ou produzia pouco – e o produtor perdiajunto. Entretanto, com a industrialização da agricultura, intensificada no período pós2a Guerra Mundial, os métodos de criação (agora chamados produção) mudaram

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radicalmente, revelando uma preocupação quase que exclusiva com o desempenhoquantitativo dos animais. Se entre 1820 e 1920 a produtividade agrícola dobrou, de1945 a 1975 aumentou cinco vezes. Enquanto em 1940 um produtor norte-americanoproduzia alimento para alimentar 11 pessoas, em 1990 produz para 80 (Rollin, 1995).Isto revela um formidável aumento na produtividade animal, basicamente associadoa três fatores: melhoramento genético, nutrição e industrialização de processos. Oconfinamento foi o caminho para reduzir trabalho, perda energética dos animais eganhar espaço, colocando os animais sob fácil controle. Agravaram-se, então, osproblemas de comportamento e bem-estar animal.

Novos tipos de sofrimento animal resultaram do confinamento intensivo, ao menosem três frentes (Rollin, 1995):

• Aumento de doenças de produção. Embora um percentual de animais fiquedoente e até morra, a eficiência econômica geral supera a perda. Um exemplono confinamento de suínos são as doenças respiratórias, que mesmo emSanta Catarina, onde as instalações não são completamente fechadas e sãoinclusive abertas em parte do ano, há algum grau de incidência de riniteatrófica ou infecção pulmonar em aproximadamente 50% dos animais abatidos(Sobestiansky et al., 1991).

• Produção em escala e pequena margem de lucro trabalha contra atençãoindividualizada aos animais.

• Sofrimento também resulta de privação física ou psicológica dos animais noconfinamento: ausência de espaço, isolamento social, impossibilidade de semovimentar, monotonia, etc.

Como outras questões – a ecologia e o uso de agrotóxicos, os transgênicos – oassunto do bem-estar animal vem de “fora para dentro”, quer dizer, da sociedade paraa atividade agrícola. E tem se tornado cada vez mais presente nas preocupaçõesmorais das pessoas nesse final de milênio. Muitas pessoas sentem que, uma vezque os animais foram domesticados e estão completamente sob controle humano,assumimos um compromisso implícito com a qualidade de vida desses seres (Frasere Broom, 1990). Em vários países a questão do bem-estar animal vem se tornandouma preocupação crescente, onde a sociedade tem demandado um número cada vezmaior de regulamentações que melhorem a qualidade de vida dos animais.

2 Definição de bem-estar

Em 1964, Ruth Harrison publicou o livro Animal Machines, denunciando os maustratos a que os animais são submetidos na criação animal confinada. Essa publicaçãoprovocou um grande impacto na sociedade, e motivou o Parlamento da Grã-Bretanhaà criação do Comitê Brambell, em 1964, então formado por agriculturalistas.

Em 1965 o Comitê Brambell apresentou um relatório, no qual apareciam ascinco liberdades mínimas que um animal deve ter: virar-se; cuidar-se corporalmente;levantar-se; deitar-se e estirar seus membros.

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Para uma abordagem mais acurada, é preciso definir bem-estar animal. Estetermo tem sido objeto de diferentes definições por diferentes autores. De acordo comHurnik (1992), o bem-estar animal é o “estado de harmonia entre o animal e seuambiente, caracterizado por condições físicas e fisiológicas ótimas e alta qualidade devida do animal”. De acordo com Broom (1991), o bem-estar se refere ao estado deum indivíduo em relação ao seu ambiente. Se o organismo falha ou tem dificuldadede se adaptar ao ambiente, isto é uma indicação de bem-estar pobre. O sofrimentonormalmente está relacionado com o bem-estar, mas falta de bem-estar não é,necessariamente, sinônimo de sofrimento.

Desde que as experiências mentais acontecem através de processos neurofisi-ológicos, e que não há diferenças fundamentais entre estruturas ou funções dosneurônios dos homens e animais, não há porque se supor que os animais nãopossam experimentar processos mentais análogos aos dos humanos. Os animaismostram sinais inequívocos que refletem “dor, angústia, medo, frustração, raiva, eoutras emoções” que indicam sofrimento. Em 1997, a União Européia reconheceuque os animais têm sentimentos.

O suíno é considerado o mais inteligente animal de fazenda. Tem grande curiosi-dade, alta capacidade de aprendizado, e um complexo repertório comportamental(Rollin, 1995; Kilgour e Dalton, 1984). Sua capacidade cognitiva é similar ou maiorque a de um cão.

Bem-estar está relacionado com conforto físico e mental. Conforto mental: éum estado, que sem dúvida está relacionado com a condição física do animal, masnão apenas. É difícil saber o grau de satisfação do animal (contentamento) comseu ambiente. Entretanto, a manifestação de certos comportamentos se constituiem evidência do desconforto, inclusive mental. Privação de estímulos ambientais(ambiente monótono, falta de substratos palha, ramos, terra) leva à frustração quepode se refletir em comportamentos anômalos ou estereótipos. Conforto físico implicao animal saudável e bom estado corporal. Entretanto, os animais são “entidades”psicológicas. (Hurnik, 2000). O animal pode estar em ótimas condições físicas e estarsaudável e bem nutrido, mas sofrendo mentalmente.

Alta produtividade não necessariamente implica em bem-estar. Pelo contrário, ani-mais selecionados geneticamente para alta especialização e colocados em ambientespressionados para alta produtividade podem experimentar grande sofrimento. Porcasselecionadas para alta prolificidade, parindo em jaulas parideira, podem produzirfacilmente 25 leitões desmamados por ano, e ainda apresentar comportamentosestereotipados e anômalos – o que é evidência de sofrimento psicológico; e sériosproblemas físicos – nas articulações, contusões nas juntas, problemas respiratórios,úlceras gástricas – a tal ponto que as matrizes têm sido descartadas cada vez maisjovens.

3 O estresse

O estresse tem sido o principal mecanismo de medida ou de avaliação dobem-estar animal. Resposta de estresse tem dois componentes. O primeiro éuma rápida resposta de “alarme”, conhecida como síndrome de emergência(Cannon,1930). Exemplos: a resposta do animal a uma ameaça, como a chegada inesperada

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de um predador, prepara o organismo para a “luta ou fuga”. Esse processo envolvea atividade do sistema simpático-adrenal e a secreção de hormônios catecolaminas,adrenalina e noradrenalina (epinefrina e norepinefrina). O segundo componente daresposta do estresse ocorre após o alarme e durante um período mais longo. Suafunção seria de permitir ao animal recompor-se da situação de alarme ou adaptar-seà nova situação. Selye (1950), chamou de Síndrome Geral de Adaptação. Estecomponente da resposta do organismo ao estresse envolve principalmente o axishipófise-adrenal.

Porcas em coleira mostram uma produção de anticorpos reduzida quando injetadascom células vermelhas do sangue de ovelhas. Outras respostas de longo prazo:úlceras gástricas, engrossamento das paredes dos vasos sangüíneos e aumento daglândula adrenal (supra-renal) e redução do timo e baço (Warriss, 2000).

O estresse é conseqüência, não causa. Poderíamos definir o estresse comouma reação do organismo a uma reação do ambiente, numa tentativa de mantera homeostase. Nesse sentido, o estresse é “bom” e tem valor adaptativo. Oestresse crônico, entretanto, leva a uma outra reação, conhecida como “desistênciaaprendida”. O animal “aprende” que sua reação ao meio desfavorável não resulta emadaptação e, portanto, deixaria de reagir. Essa condição tem inúmeras conseqüênciaspara o organismo animal: maior fragilidade do sistema imunológico, aumentando asuscetibilidade a doenças; redução da produtividade em alguns casos; ocorrência decomportamentos anômalos.

Comportamento anômalo é o redirecionamento de um comportamento que oanimal tem alta motivação para realizar, mas cujo desencadeamento está impedidopelo ambiente. Por exemplo: motivação para comer em porcas sem comida leva àmordedura de barras, o que expressa monotonia ou fome (estar nutrida não é iguala estar saciada). Num ambiente monótono a porca senta, balança cabeça e, naausência de ambiente para explorar, pratica o canibalismo. Quando a motivaçãoé alta e o estímulo não está presente, ocorre a “atividade vácuo”, quer dizer, ocomportamento é realizado na ausência do estímulo – porcos fuçam o piso sólido,porcas fazem ninho sem palha.

Estresse por separação de leitões da mãe a 1, 2, 3 e 4 semanas é maior nasidades mais jovens. Leitões de todas as idades vocalizaram internamente durante aseparação, mas a taxa de chamadas foi mais baixa com leitões mais velhos. Quandoretornando à porca os leitões fizeram distintas vocalizações “oincs”, e os leitões maisvelhos vocalizaram menos.

Weary et al. (1999) estudaram o efeito da separação de leitões da mãe edo desmame e dieta em diferentes idades (Figura 1). Concluíram que o estresseproduzido pela separação e frustração da motivação de mamar são problemascomportamentais significantes quando os leitões são desmamados com menos dequatro meses. A dieta especializada não solucionou o estresse do desmame e nemimplicou melhor ganho de peso.

Ausência de bem-estar pode levar à produção de uma carne de qualidade inferior, oque resulta em perda de produção e perda de vendas, ou venda de um produto inferior.Porcos abatidos em abatedouros subjetivamente avaliados como tendo um manejopré-abate inadequado, tiveram um nível aparente de estresse mais alto, bem comoníveis mais elevados de lactato e creatina kinose no sangue coletado no sangramento,

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do que os níveis encontrados em suínos abatidos em sistemas melhor conduzidos(Warriss et al., 1994).

O estresse pré-abate pode ter conseqüências negativas na qualidade da carne,aumentando, inclusive, o risco de incidência de PSE (pale, soft, exudative – pálida,mole, exudativa) e DFD (dark, firm, dry – escura, dura e seca) nas carcaças (Gregory,1998).

O transporte em longas distâncias, a mistura com animais desconhecidos, espaçoinadequado, carrocerias mal desenhadas, frio, calor, podem resultar em estresse esofrimento animal. Além das condições eticamente indesejáveis, esses fatores têminfluência direta na qualidade da carcaça: lesões nos músculos, hematomas.

a) Vocalizações dealta-frequência

(P<0.0001)

0

5

10

15

1 2 3 4

semanas

cham

adas

/min

b) Vocalizações de alta-frequência

(P<0.01)

0

0.5

1

1.5

2

2AC 4AC 4BCtratamentos

cham

adas

/min

c) Ocorrência de fuçar a barriga

(P<0.02)

0

0.5

1

1.5

2AC 4AC 4BCtratamentos

núm

ero/

h

Figura 1 — Resposta comportamental de leitões separados da mãe em diferentesidades. A figura a mostra vocalização de alta freqüência de leitõesseparados por 10 min da mãe a 1, 2, 3 e 4 semanas de idade. Figura b ec se referem à resposta dos leitões (respectivamente vocalizações de altafreqüência e ocorrência de fuçar barriga) ao desmame às duas semanasde idade com dieta de alta complexidade (2AC), e às quatro semanas comdieta de alta complexidade (4AC) e baixa complexidade (4BC). (Adaptadode Weary et al., 1999)

4 Melhoria do bem-estar

Há duas grandes vertentes de conduta para melhorar o bem-estar animal. Umadelas é o chamado “enriquecimento ambiental”, que consiste em introduzir melhoriasno próprio confinamento, com o objetivo de tornar o ambiente mais adequado àsnecessidades comportamentais dos animais.

São exemplos de medidas na direção do enriquecimento ambiental:

• colocação de objetos, como correntes e “brinquedos” para quebrar a monotoniado ambiente físico. Isto reduziria a incidência de canibalismo (tem efetividaderelativa);

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• palha no piso, sobre o cimento, evitando piso ripado, reduz canibalismo;

• área mínima por porco em terminação de 1 m2, sem piso ripado e com palhado lado do comedouro, o bebedouro do lado oposto. Reduz agressão, animaisseparam área de excreção (próximo ao bebedouro) da área de descanso;

• gaiolas parideiras com espaço suficiente para a matriz virar-se, com colocaçãode palha para fazer o ninho.

A outra vertente seria repensar o sistema criatório como um todo, ou proporsistemas criatórios alternativos:

• a melhor alternativa que conheço é o sistema de criação intensiva de suínos aoar livre, introduzido em Santa Catarina desde 1987 pelo agrônomo João AugustoVieira de Oliveira, da atual EPAGRI, e que a EMBRAPA chama de “SISCAL”. Essesistema tem sido adotado em vários países, com variações - tamanho do piquete,número de porcas por cabana, tipos de comedouro, etc. - que guardam amesma característica de criar os porcos a céu aberto e com abrigo em cabanas.Esse sistema apresenta muito menos problemas comportamentais. Em pesquisaque realizamos em 1988, comparando o comportamento de porcas e leitões nosistema confinado contra o sistema ao ar livre, a ocorrência de comportamentosanômalos, canibalismo e agressão no sistema ao ar livre foi muito menor doque no confinado, indicando melhor bem-estar no ar livre (Tabela 1). Tambémo sistema ao ar livre tem implicações positivas no ambiente, na saúde animal eno balanço energético da criação. Implica investimentos muito menores (mesmoconsiderando a terra) e tem como resultado possibilidade de produção de umanimal “orgânico”, com alto valor de mercado;

• “pig family housing” (Stolba, 1982) é um sistema desenvolvido pelo pesquisadorcitado, com base nos padrões comportamentais de suínos em condições feraisou a campo extensivamente. Stolba desenvolveu um sistema onde quatroporcas e um cachaço dividem uma espécie de condomínio, cada porca comum “apartamento”. Os “apartamentos´´ se comunicam entre si e o cachaçocircula livremente. Os leitões convivem desde cedo, evitando problemas deagressão quando desmamados e reagrupados em lotes de recria. Há uma áreade excreção, com barro, e o restante é piso com palha. Este também é umsistema promotor do bem-estar animal, embora seja um confinamento e impliqueum investimento inicial mais alto que o confinamento intensivo.

Na Inglaterra a criação intensiva de suínos ao ar livre vem tendo crescenteincremento. Uma comparação entre os níveis de desempenho dos sistemas ao arlivre e confinado está na Tabela 2.

A palha é um importante componente ambiental influenciando favoravelmente obem-estar do suíno. Nos sistemas confinados o uso de palha, ou outro substratosimilar cobrindo o piso, tem impacto na manifestação comportamental de alguns,impropriamente chamados, “vícios” entre os animais. Os resultados obtidos porLohmann, citado por Steiger (1978), mostram como o tipo de piso e a presençade palha afetam a incidência de canibalismo em suínos (Tabela 3). Embora essesresultados sejam conhecidos desde 1966, somente na década de 90 começam a

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Tabela 1 — Comparação do comportamento de leitões em crescimen-to no sistema confinado (C) e ao ar livre (AL). Média dasleitegadas expressas em freqüência (P<0.05).

AL AE IL AN DE EX IA PP TOTALC 524b 447b 1680a 243a 1799 09 304a 48 3436AL 1047a 1241a 793b 33b 957 11 24b 69 3427

AL= alimentação; AE= atividade exploratória; IL= interação entre leitegadas;AN= anômalos; DE= descansando; EX= excretando; IA= interações agonísticas;PP= em pé parado.(Fonte: Pinheiro Machado Filho et al., 1988)

Tabela 2 — Comparação entre o desempenho de porcas confinadase ao ar livre em sistemas criatórios na Inglaterra

Ao ar livre ConfinadasNo de porcas 68 202Média no porcas/rebanho 466 218Parto/porca/ano 2,23 2,26Intervalo 42 35No de leitões nascidos/parto 11,72 11,82No leitões criados/parto 9,58 9,59Leitões criados/porca/ano 21,4 21,7

Fonte: McMahon, 1997.

haver mudanças significativas nas recomendações e uso de palha e piso não ripadonas instalações para suínos. E esta mudança ocorre menos por razões ´´técnicas” –embora elas sejam válidas e conhecidas – e mais pela influência da opinião pública.

Tabela 3 — Relação entre tipo de piso eo vício de comer cauda emsuínos–288 criações

Tipo de piso % vícioPalha 10,5Piso duro, cimento 20,7Ripado parcial 57,6Ripado total 78,4

Fonte: Lohmann, citado por Steiger (1978).

A palha também é importante para a porca parturiente. Nas 72 horas queantecedem o parto, ocorrem formidáveis mudanças no ambiente hormonal da fêmea,engendrando mudanças comportamentais. Uma das manifestações comportamentaismaternas mais evidentes da porca é a construção de um ninho. Se em condiçõesde campo ou com relativa liberdade e acesso a materiais adequados – palhas,capim, ramos – a porca irá construir um ninho onde irá parir e deixar suas criasnos primeiros dias de vida. Ao contrário do que recomendam muitos manuais de

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suinocultura, se a porca tem condições de fazer o ninho não há necessidade dealguma fonte artificial de calor para os leitões, e a termo regulação da leitegadaé obtida através da prática do ’calor de comunidade” entre os leitões, da proteçãodo ninho e do calor da própria porca. Ao impedir a porca de construir o ninho, emesmo manifestar esse comportamento de motivação inata, como ocorre em jaulasparideiras sem palha, provavelmente estaremos afetando todo o desencadeamento docomportamento materno. Isto pode ter influência em todos os aspectos fisiológicos ecomportamentais ulteriores da fêmea relacionados ao comportamento materno, comopor exemplo a amamentação, agressão e até canibalismo direcionado aos leitões.

Animais altamente motivados a apresentar um comportamento o expressammesmo na ausência do estímulo apropriado (por exemplo, ninho em porcas pré-parturientes). Essa frustração provoca uma atividade “vácuo” (Manning e Dawkins,1992). Um bom exemplo é o comportamento de ninho em porcas pré-parturientes.Este comportamento é motivado a partir de um estímulo endógeno/endócrino ocor-rendo ± 48 horas antes do parto, que pode ser inclusive iniciado pela administraçãoexógena de prostaglandina F 2α (Bume et al., 2000). Porcas pré-parturientesconfinadas em jaulas parideiras em piso sem palha, seguidamente apresentam ocomportamento ´´vácuo” de juntar palha e construir o ninho. A não existência doestímulo apropriado – palha e ramos – não necessariamente impede o comportamentode ocorrer. A frustração daí decorrente é uma fonte potencial de sofrimento animal,e não há prova de que não seja uma das possíveis causas de “mau” comportamentomaterno, inclusive canibalismo contra leitões.

A construção do ninho pelas porcas tem duas fases. A primeira fase é regulada porfatores internos e é caracterizada pela escolha do local. Há um vigoroso cheirar, fuçare patear o local. A segunda fase é juntar material e confeccionar o ninho, e parece serregulada por fatores externos (Jensen, 1993). Não apenas palha, mas também galhose ramos são objetos relevantes para a porca fazer o ninho (Horrell, 1999). A primeirapode ocorrer na ausência do estímulo.

A Tabela 4 mostra o efeito do enriquecimento ambiental no comportamento ena performance de suínos criados em confinamento (Beattie et al., 2000). Oenriquecimento ambiental consistiu em presença de cama de palha em todas asetapas do processo criatório e mais espaço (1,75 a 3;5 m2) por suíno alojado. Oambiente “monótono” foi o confinamento intensivo convencional, com jaula parideira,com piso ripado e pouco espaço (0,36–0,76 m2) por suíno alojado.

Os resultados mostram evidência de que o bem-estar dos animais, avaliadopelo comportamento dos animais, foi melhor no ambiente enriquecido. Também aperformance, especialmente na fase de terminação, foi melhor no ambiente com palha,mais espaço e menos monotonia. Nesse experimento, também foi verificado que aqualidade da carne dos suínos do ambiente enriquecido foi mais macia e teve menosperda na cocção (P<0.01).

A Tabela 5, por outro lado, mostra os efeitos do tempo de aleitamento, sugerindoque o desmame não deve ser feito antes de 21 dias. Considero melhor o desmameaos 28 dias.

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Tabela 4 — Comportamento (% de tempo observado) e performance de suínos em trêsestágios de desenvolvimento, submetidos ao confinamento em ambientemonótono (AM) ou ambiente enriquecido (AE).

Comportamento 0–7 semanas de 8–14 semanas de 15–21 semanas deidade idade idade

AM AE AM AE AM AEExplorando substrato – 31,9 – 27,8 – 25,6Explorando objetos fixos 21,8 2,5** 20,7 6,9** 24,9 7,1**Fuçando outro porco 6,7 3,3** 9,2 4,8** 8,3 6,1**Mordendo porco 2,6 0,6** 6,6 1,5** 4,3 0,9**Cabeçadas 0,4 0,3 0,8 0,5** 0,6 0,4Inativo e alerta 16,5 10,4* 32,2 16,6** 28,2 18,2**Locomovendo-se 0,3 1,3** 0,1 0,2 0,1 0,1Ingerindo 4,4 3,1 11,3 10,8 15,9 15,0Mamando 4,7 5,4 – – – –Manipulando ubre da mãe 5,6 3,7 – – – –Outros 40,0 37,5 19,1 30,9 17,7 26,6PerformanceTaxa de ganho (kg/dia) 0,32 0,32 0,81 0,78 0,80 0,93**Ingestão (kg/dia) – – 1,36 1,41 2,23 2,38*Conversão alimentar – – 1,69 1,82* 2,82 2,58*Peso corporal 16,9 17,1 57,1 55,5 95,0 100,2**Peso de carcaça – – – – 73,9 77,8*

Fonte: Beattie et al., 2000. Nível de significância: (*= 0,05; **= 0,001).

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Tabela 5 — Comportamento de leitões desmamados aos 7, 14 e 28dias idade. Resultados em percentual de tempo totalobservado. Peso aos 43 dias dado em kg. Diferença(P<0.05).

Comportamento na separação Idade de desmame7 dias 14 dias 28 dias

Fuçando barriga 1,3a 1,2a 0,6b

Fuçando e mastigando outros leitões 2,0a 2,3a 1,3b

Fuçando e mastigando objetos 4,1a 9,6b 8,8b

Interações com vizinhos 0,1a 0,9b 1,2b

Agressão 2,8 2,9 1,8Agressão no comedouro ou bebedouro 0,6 0,2 0,5Fuga 2,4a 0,1b 0,0b

Bebendo 1,6 1,0 0,6Comendo 0,6a 2,7b 4,6c

Deitado 73,9 71,0 72,6Peso aos 43 dias (kg) 9,74a 11,65b 11,13b

Letras diferentes entre colunas indicam diferença estatística significativa.(Fonte: Worobec et al., 1999)

5 Fator humano

Como organismos sentientes, os animais respondem ao tratamento recebido peloshumanos. Mas ainda há entre os animais certo grau de variação individual na reaçãoa um determinado estímulo. O manuseio diário dos animais, ou a maneira comoo tratador se relaciona com o animal – voz, contato físico, interação geral – podeinfluenciar o comportamento e a produtividade do animal.

Em termos de personalidade e atitude, um “bom tratador” é normalmenteintrovertido, confiante, consistente, disciplinado, perseverante e imaginativo. Temuma atitude de respeito com o animal, “conversando” com voz firme e tocandogentilmente durante o manuseio. Gritos, agressões e violência devem ser sempreevitados. A presença de cães (percebidos como predadores) também. Os animaisgostam de rotina e reconhecem as pessoas pela imagem, odor, voz, caminhar. Ostratadores devem ser sempre os mesmos, utilizar uniformes e utilizar a mesma rotina.Treinamento e satisfação com o trabalho também afetam a relação que os humanostêm com os animais, e pode se refletir no comportamento e produtividade dos animais(Hemsworth e Coleman, 1998; Seabrook e Bartle, 1992).

Seabrook e Bartle (1992) sumarizaram resultados de pesquisa com váriasespécies animais, inclusive suínos. Os resultados de várias experiências citadaspor esses autores demonstram que um tratamento/manuseio gentil para os animaisresulta em uma aproximação mais rápida destes com o observador. Na medida dosexperimentos citados, os porcos demonstraram 53 (± 36)s para se aproximar doobservador quando o manuseio da criação era amena, e 132 (± 41)s quando eraaversivo. Esta diferença de tratamento também teve conseqüência na performancedos suínos (Tabela 6).

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Tabela 6 — Efeito do tratamento/manuseio na performance de suínos. Resultadoscitados por Seabrook e Bartle (1992).

Performance avaliada Tratamento/manuseio ReferênciaAmeno Aversivo citada

Taxa de crescimento 0–4 semanas (kg/dia) 0,205 0,192 (1)Taxa de crescimento 0–10 semanas (kg/dia) 0,656 0,641 (2)Taxa de crescimento 7–13 semanas (kg/dia) 0,455 0,404 (3)Taxa de prenhez (%) 88 33 (3)Idade para total resposta sexual do macho (dias) 161 193 (3)Leitões nascidos vivos por parto 10,1 9,3 (4)Mortalidade de leitões até 3 semanas (%) 11,1 15,2 (4)

Dryden, A. L. and Seabrook, M. F. 1986. J. of. Agric. Manpower Soc. 1, 44 – 52; (2) Hemsworth, P.H. and Barnett, J. L. 1991. Appl. Anim. Beh. Sci. 30, 61 –72; (3) Hemsworth, P. H., Barnett, J. L. andHansen, C. 1987. Appl. Anim. Beh. Sci. 17, 245 – 252; (4) Seabrook, M. F. 1991. In: Carruthers, S. P.(ed.), Farm animals – it pays tobe humane. pp. 60 – 72.

Uma abordagem mais ampla e detalhada das interações humana-animal nacriação e suas conseqüências na produtividade e bem-estar dos animais pode serencontrada no livro de Hemsworth e Coleman (1998).

6 Conclusões

O bem-estar dos animais está localizado centralmente no mapa moral doshumanos, e não vai haver retrocesso nisso. Embora esse movimento seja hojeliderado por uma parcela minoritária da população, as demandas do público, cada vezmais urbano, serão crescentes. Há três atitudes possíveis por parte dos produtores,técnicos e indústria para com estas demandas.

A primeira atitude é ignorar essas demandas. Se entendemos que não vai haverretrocesso nas preocupações de ordem moral e ética do público, esta atitude écontraproducente e pode resultar em perda de posições no mercado. A segunda écontrapor-se às pressões do público, fazendo campanhas publicitárias, e utilizando amídia. O resultado é imprevisível, além de caro. É difícil defender a idéia de que osofrimento animal é justificável em alguma circunstância quando há, concretamente,alternativas. A terceira, penso que a mais adequada, é promover o entendimento e acooperação, o que pode resultar em avanços no bem-estar animal e o atendimento dasdemandas do público. A Tabela 7 mostra as principais preocupações de australianosadolescentes sobre comer carne.

O mercado para produtos de animais criados em condições “humanas” (e aindamais se num processo produtivo mais sustentável ecológica e energeticamente, comoo é a suinocultura intensiva ao ar livre), é crescente, tem enorme potencial e englobaexatamente aquela faixa de consumidores de maior poder aquisitivo. Mas não sóa preocupação com o bem-estar dos animais, de seu nascimento a seu abate, égenuína e está presente em todos os setores da sociedade. Até porque não é possíveldesvincular a imagem do bem-estar animal com a do bem-estar humano.

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Tabela 7 — Principais preocupações de australianos adolescentes sobrecomer carne.

Proporção de indivíduos (%)Vegetarianos e semi- Não vegetarianos

vegetarianosCrueldade animal 61 37Sensorial (sangue, cheiro) 44 5Carne vermelha engorda 30 13Carne é prejudicial ao ambiente 25 13Comer carne não é saudável 19 3

Fonte: Gregory, 1998.

Com as demandas sociais e econômicas da humanidade no Séc. XX, a criaçãoanimal extensiva passou a significar atraso, obsolescência e ineficiência. A respostafoi sua antítese, o confinamento intensivo acompanhado de notáveis progressos naagricultura animal. O confinamento intensivo foi levado ao extremo pelos interesseseconômicos que passaram a dominar a agricultura. A criação (e não a “produção”)animal sustentável pode ser a síntese desse processo, e nesta síntese o bem-estaranimal está necessariamente implicado. Mas também estão a justiça na distribuiçãodas riquezas, e o uso racional dos recursos naturais. Os progressos na criação animalsustentável nos últimos anos foram admiráveis, e isto apesar da “pesquisa” oficial”.Um progresso imensurável pode ser alcançado se houver um esforço da comunidadecientífica no sentido da criação animal sustentável.

Por outro lado, não haverá retorno na era do bem-estar animal. “Os animais estãoagora localizados centralmente no mapa moral. A Etologia teve um importante papelnesta mudança, e a ciência do bem-estar animal é fundamental no melhoramento dasvidas dos animais não-humanos” (Jamieson, 1993).

Os produtores brasileiros podem esperar uma demanda crescente por produtos“orgânicos”, o que quer dizer, em termos de suinocultura, carne de animais criadosa campo ou, ao menos, a campo até a terminação, utilizando alimentos orgânicoslivres de antibióticos na ração, ausência de mutilações do tipo corte da cauda, enfim,animais saudáveis e “felizes”. Esta é a imagem que, crescentemente, os consumidoresgostariam de ver associada aos alimentos que consomem.


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DEEP BED SWINE FINISHING

Jeff D. Hill

Michigan State University

Deep bed swine production systems are based upon the concept of providing theanimal the ability to select and modify its own microenvironment through the beddingmaterial. There are a currently a variety of building designs, bedding schemes andmanagement styles being utilized in the swine industry.

1 Deep bed production opportunities

Deep Bed swine finishing offers several opportunities compared to traditionalintensive confinement finishing systems. These opportunities are based upon fivebasic factors: animal performance, animal welfare, environmental issues, marketingoptions, and initial facility investment:

1. Animal Performance: Deep bed systems, if properly designed and managed,have demonstrated equal if not improved animal performance compared totraditional production methods.

2. Animal Welfare: Animals within deep bed production demonstrate an increasedlevel of play activity and decreased level of anti-social behavior compared toanimals reared in confinement. The low incidence of ant-social behaviors indicatethat deep bed reared pigs are challenged with fewer stressors, and have a higherlevel of animal welfare. Properly designed deep bed systems meet the five basicrequirements for animal physical and mental well-being, as determined by theRSPCA.

3. Environmental Issues: The deep bed system can be designed to meet or exceedall criteria for a “sustainable” production system. It is commonly more acceptedby the general public, due to the solid form of manure and the reduction of odorrelease. With an active composting process in the bedding pack a valuable soilamendment and fertilizer are provided after removal.

4. Marketing Options: Specialized-marketing systems can be developed for porkfrom deep bed systems. Currently three major opportunities exist for thedevelopment of specialized marketing systems; these include sustainable porkproduction, animal welfare, and meat quality.

5. Initial Facility Investment: Deep bed facilities require a significant reduction ininitial investment compared to traditional confinement systems.

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2 Traditional hoop structures for deep bed swinefinishing

The original and most common form of deep bed swine finishing facilities arethe hoop style production units. The hoop style unit is a quonset-shaped structure,with a woven UV resistant, polypropylene skin pulled over a tubular steel arch framewhich is secured to a wooden or concrete pony wall (1.2–1.8 m). These facilitiesare cold (non-heated, low energy use) structures and animals maintain a propermicroenvironment by burrowing into the deep bedding provided. The units have beenhistorically designed to accommodate 180-200 animals (traditional size 9.1x22m),based on 1.1 m2 per pig space allowance (0.84 bedded, 0.27 concrete area). Feeders(dry) and waterers (energy free) are located on a raised concrete pad, which extendsapproximately 1/3 of the building length. Bedding and animal waste is removed fromthe facility once the group of animals are sold for processing.

The system is based upon natural tunnel ventilation, air enters through the sidewallinlets and is forced out the through the endwall openings. Hoop buildings utilized forswine finishing are oriented to intercept the prevailing warm season wind patterns,through the end with the concrete pad. Mister systems are required to maintain animalcomfort and performance as far north as the upper Midwestern United States.

The main limitations to traditional style hoop production are the small groupsizes (required for ventilation techniques), the decrease in feed efficiency during coldperiods, the lack of dunging/bedding area control and the management capabilitiesrequired for success.

Due to these limitations, several manufacturers have designed larger and moreelaborate hoop buildings. Sizes are now available up to 15.24x36.5 m, designed toaccommodate 500 head. However, several problems have developed with these largerbuildings including lack of ventilation capacity, increased animal aggression due to thesingle feeding area, and bedding management issues. These problems have led tothe inclusion of ridge vents, circulation fans, dual feed pads, heaters, etc. but withmixed results. This discussion is included to demonstrate the pitfall of altering buildingdesign without considering the overall effects on the production system. To optimizeanimal performance and welfare while minimizing bedding usage and management,all of the building systems must be designed and integrated to meet the specializedrequirements of the deep bed production system.

3 Large pen deep bed swine production

The large pen deep bed system is a production model which combines theadvantages of straw based production with the technological advances of theconfinement system. This results in a environmentally controlled naturally cross-ventilated barn (including heating and misters), which utilizes a multiple station wet/dryfeeding system to maximize production, minimize bedding usage and avoid thelimitations of the hoop system.

The fastest growing portion of the deep bed segment of the swine industry isthrough building renovations, this is due to the minimal renovation investment required,the short conversion time and overall animal performance. The majority of renovation

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projects have been poultry facilities (turkey and chicken), however confinement cattlefinishing buildings, calf housing facilities and older confinement swine finishing unitshave also been converted.

Designs have ranged to accommodate from 500 to over 2800 head, dependingon building size, animal flow, pen arrangement and stocking density. Many timescompromises are required with renovation projects due to the original building design(such as using circulation fans on a wider building or buildings with limited sidewallventilation, smaller cleanout equipment due to barn height, etc.), however theseultimately will affect production and operating cost and must be considered carefully.Each building must be evaluated individually for quality, structural integrity, andadaptability prior to renovation. Renovation cost vary considerably depending uponthe quality and design of the facility, cost have ranged from US $15–85.

The success of these renovated facilities has demonstrated the potential of thelarge pen deep bed swine production system. Recently new facilities have beendesigned and constructed for deep bed swine finishing. By properly designing andconstructing a facility for deep bed swine production producers hope to improve animalperformance, ease animal management requirements, decrease bedding usage andmanagement, and better utilize the manure produced from the facilities for its nutrientvalue. Construction cost of new facilities have varied considerably, the reported rangehas been US $80–125.

3.1 Animal density

The current recommendation for large pen deep bed facilities is 1.4 m2 per pig,but range from 1.15 to 1.5 m2. These recommendations are based on animalperformance, bedding usage and bedding management requirements. Commercialresearch indicates that animal performance is not significantly different from 1.15 to1.5 m2, but as area per pig decreases bedding usage and management requirementsincrease significantly.

3.2 Pen layout

The initial renovations of buildings for deep bed swine production divided thebuilding into pens (usually ranging from 300–500 head) either arranged crossways,lengthways or a combination thereof. This division of the building into pens creates amultitude of problems within the deep bed production system. If divided crossways, themiddle pens are very difficult to bed, and a dunging problems occur along the fenceline.Whereas dividing the building down the midline results in significant fenceline dunging,which eventually results in an inverted dunging pattern.

Due to the importance of bedding management and the difficulties caused bypen divisions, the majority of the pen dividers have been removed and more recentbuilding renovations/construction have utilized a single pen design (normal range from1000–1500+/-head). Industry data indicates that the large pen design has no negativeconsequences on animal welfare or performance. In fact, the majority of industryreports indicate improved animal welfare/performance due to superior bedding packquality with its corresponding improvement in the building environment.

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3.3 Pen space utilization

Research and field data have indicated that encouraging distinct lying and dungingpatterns are beneficial in large pen deep bed finishing facilities. The data indicates thata 60% lying area along the midline of the building, a 15% transition area, and 25%dunging area along the sidewall eases bedding management, reduces overall beddingusage, improves the building environment and maximizes animal performance/welfare.

3.4 Building design

Ideally a facility should be constructed as clear-span building, this is to allowmaximum maneuverability of bedding and cleannout equipment and avoid disruptionof a proper lying/dunging pattern. A minimum 3.7 m clearance height within thefacility and a minimum 3.1 m sidewall height are necessary to provide adequate facilityclearance for bedding/ cleanout equipment and to obtain the necessary ventilationcapacity. The most common sidewall design is to utilize a short ponywall with an interiormounted hog panel on the top to protect the curtain and bird netting from the animals.

To obtain the necessary ventilation capacity and proper airflow distribution patternsapproximately 10–12 m is the recommended building width for naturally ventilated deepbed swine finishing facilities. Wider buildings normally lack the necessary ventilationcapacity and therefore require mechanical assistance. However, a minimum buildingwidth is required to maintain separate lying, dunging and feeding areas. Extremelynarrow buildings do not allow adequate separation distances between these areas andtherefore extensive cross contamination of the bedding occurs. Due to specific sitelocation, wind patterns, obstacles, etc. building widths may vary considerably.

3.5 Feed/water system

Hoop buildings rely upon a centralized feeding area located at one end of thebuilding to provide feed and water. Due to the combination of large group sizes, anda large total area for which the pigs can travel, investigate, and explore a centralizedfeeding/waterer location is not an option for large pen deep bed finishing units.

Several types of feeders/waterers, feeder placement, mounting systems, and feedline locations have been investigated by the industry. Feeders should be selectedwhich are designed for maximum animal welfare and performance, are easy to adjustand operate, do not require an external water source, and are not subject to troughflooding. Higher capacity feeders help limit the number of required feeding stations,thereby limiting the number of obstacles for proper bedding distribution. However,there are functional limits to feeder length and capacity, concerns for increasedanimal aggression, and effects on surrounding bedding pack quality which must beconsidered.

The feeder platform must not only allow for a strong and durable feeder attachment,but should provide adequate area for the animal to maintain a natural, comfortableeating posture on a stable and level surface. This will maximize animal performanceand feed efficiency while limiting feeder contamination from bedding materials.

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4 Bedding management

Bedding is the most single critical determining factor for success or failure in alltypes of deep bed production systems. It effects animal performance, animal behavior,animal health and the quality of the building environment.

Systems of bedding management for large pen deep bed swinefinishing

Currently there are two categories of bedding systems utilized in the US swineindustry: the carbon based bedding system (straw, cornstalks, paper, etc.), and thesand based system. The carbon based bedding system is utilized in the vast majorityof deep bed production systems, whereas the use of the sand based system is verylimited . These two systems are based on different physical, chemical and biologicalprocesses.

Carbon based bedding systems

There are currently two bedding management approaches in the US within thecategory of carbon based bedding systems. The most common is the continuousaddition approach which utilizes less bedding for the initial bedding pack, but providestimely additions of bedding to the facility to maintain the proper bedding environment.The quantity of bedding used for each addition is based upon environmental factors(weather, humidity, etc.), quality of the bedding pack, bedding material type and quality,and animal factors (animal size, gender, etc.). The continuous approach providesmore control of the building environment, maximizes animal performance, encouragesgreater composting and reduces pollution concerns, but increases production cost andlabor requirements.

The alternative to the continuous addition program is the single addition approachwhich is characterized by utilizing a large initial volume of bedding prior to pigs enteringthe facility, with no further additions of bedding material during the growout phase. Thislimits labor, and reduces overall bedding requirements. However, there are concernswith this system regarding animal welfare, animal performance, air quality within thebuilding and the potential for environmental pollution.

Selection of bedding materials

There are a minimum of ten basic factors which must be considered for selectionof bedding materials. These include; absorbency, water retention/evaporation rate,carbon content, carbon availability, structure, structural integrity, effects on animalhealth (is it carcinogenic, does it cause skin rashes, lesions, blisters, etc.), handlingsystems, availability of supply, and cost. Table 1 is a partial listing of materials currentlyutilized for deep bed swine finishing (Hill, 1999).

A bedding management plan can utilize a combination of materials to improvebedding pack characteristics, improve animal performance, reduce availability issues,and reduce cost. These combinations are normally based on combining physical

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characteristics of the bedding material to improve the bedding pack, or schedulingbedding materials to better match the needs of the animal (based on size, gender,etc.)

One of the pitfalls for large pen deep bed swine facilities is that bedding materialsare routinely evaluated based only on cost and availability, with little or no considerationfor the remaining factors.

Table 1 — Bedding materialsBedding Type Absorbency C/N Ratio Structure/Texture ConcernsWheat straw 210 125 Excellent Standard for industryOat straw 244 60 Compaction concern Skin rashCorn stalks Medium* 65 Poor for young pigs* Dust and moldGround corn cobs 210 90 Compaction problem DustWhole corn cobs 120 90 Poor–due to large size leg Injury/leechingSoybean stubble/straw * * Intertwines Puncture wounds to small pigsGrass straw 100–200** 15–50** Compaction and intertwines Dust and moldRecycled paper ** 150 Poor structure–compaction Dust and handlingWood shavings 175 500 Little structure/body Positive testing for TBRice hulls 171 120 Little structure/body Compaction and dustsand 25 //////// Muck Dust and leeching

*Depends on harvesting technique; **Depends on type and variety

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PRODUÇÃO DE SUÍNOS EM SISTEMAS DEEPBEDDING: EXPERIÊNCIA BRASILEIRA

Paulo Armando V. de Oliveira

Eng. Agrícola, M.SC., PhD., Emprapa Suínos e AvesCaixa Postal 21, 89.700–000–Concórdia SC–Brasil


1 Introdução

A escolha do manejo adequado aos dejetos de suínos é o maior desafio para asobrevivência das zonas de produção intensiva, em razão dos riscos de poluição daságuas superficiais e subterrâneas por nitratos, fósforo e outros elementos minerais ouorgânicos e, do ar, pelas emissões de NH3, CO2, N2O e H2S e, também, em funçãodos custos e dificuldades de armazenamento, tratamento, transporte, distribuição eutilização na agricultura.

Atualmente, o grande desafio dos produtores de suínos é a exigência dasustentabilidade ambiental das regiões de produção intensiva. De um lado existea pressão pela concentração de animais em pequenas áreas de produção, e peloaumento da produtividade e, do outro, que esse aumento não afete o meio ambiente.Porém, esses dois desafios são antagônicos, ou seja, de um lado o aumentodos planteis gerando um maior volume de resíduos em pequenas áreas a seremmanejados e, de outro, o conseqüente agravamento dos riscos de degradação domeio-ambiente.

Os sistemas confinados constituem a base de expansão e da maior produtividadeda suinocultura, porém induzem a adoção de manejo de dejetos na forma líquida,favorecendo o lançamento de efluentes na natureza (sem tratamento prévio),ocasionando intenso processo de degradação ambiental. A recomendação técnicapara o manejo destes resíduos líquidos é o armazenamento e tratamento emesterqueiras e lagoas para posterior uso em lavouras como fertilizante. Váriostrabalhos de pesquisa ou de observação desenvolvidos em institutos de pesquisa,universidades ou pelas indústrias têm demonstrado que todos os tratamentos dedejetos, em uso no Brasil, embora reduzindo o potencial poluidor não permitem queo resíduo final seja lançado diretamente nos cursos d’água. Podemos observar naregião Oeste Catarinense, onde concentra-se em torno de 76% do total efetivo desuínos do estado, tal situação tem ocasionando sérios problemas de poluição dosrecursos naturais.

Atualmente o sistema de criação de suínos dominante, nas fases de crescimento eterminação, é do tipo ripado total ou ripado parcial (81%) sendo os dejetos manejadosinternamente sob o piso ripado ou externamente em canaletas abertas. Todos estessistemas de produção exigem a utilização de esterqueiras ou de lagoas para oarmazenamento dos dejetos líquidos. O volume total dos dejetos líquidos produzidos(dejetos produzido pelos animais + perda de água nos bebedouros + água utilizada nalimpeza) requer grandes estruturas para o armazenamento (os órgãos de fiscalização

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ambiental preconizam um tempo mínimo de 120 dias de retenção), áreas comculturas suficientes para o aproveitamento agronômico desses resíduos, e também,a disponibilidade de maquinas e equipamentos para o transporte e distribuição.

2 Criação de suínos em sistemas Deep Bedding

A produção de suínos em sistemas Deep Bedding (Cama sobreposta) constitui-sealternativa onde os dejetos sofrem compostagem “in situ” (1,2,4,6), visando a reduçãodos riscos de poluição (ar, água e solo) e melhor valorização agronômica. Estesistema de produção, em leito formado por palha ou maravalha, teve sua origemna China em Hong Kong (19). Na Europa, esta tecnologia de produção de suínosem camas sobrepostas começou a ser estudada no final da década de 80 (1,20). Osistema de criação sobre leito (Deep bedding) de maravalha foi introduzido no Brasilem 1993 pela Embrapa - Suínos e Aves com os pesquisadores Paulo Armando deOliveira e Jurij Sobestiansky (17), através de experimento que comparou a produçãode suínos em três sistemas de produção (cama de maravalha; cama de palha; pisocompacto) nas fases de crescimento e terminação. Posteriormente, em função dosresultados alcançados foi implantada duas unidades de observação, nas fases decrescimento e terminação, uma na cidade de Gaurama-RS na granja Fontana (1994)e outra em Concórdia-SC na granja Gasperini (1994). Estes sistemas, possuem 200e 350 suínos respectivamente em uma única área, permitindo a criação de até 4 lotesde suínos (25 à 100 kg) sobre o mesmo leito sem necessidade de se adicionar outrocar a maravalha (16).

Atualmente, são desenvolvidos estudos de observação da criação de suínos nafase de creche e gestação em granjas, em Santa Catarina e no Rio Grande do Sul.

3 Desempenho zootécnico de suínos criados sobremaravalha comparado ao sistemas de piso ripado(total ou parcial)

3.1 Material e método

Para comparar o desempenho zootécnico dos suínos criados no sistema de pisoripado, tido como referência, aos animais criados em camas de maravalha foramrealizados experimentos no Laboratório de Bioclimatologia do INRA-França (LABO)e em sistema de produção na Embrapa Suínos e Aves (CAMPO) (1,21).

O laboratório do INRA é formado por um prédio totalmente climatizado (10 x 40,tendo 9 m de pé-direito), no interior do qual foram construídos seis modelos reduzidosde edificações (14 m2 com 2,5 m pé-direito) representativos dos sistemas de criaçãode suínos existentes. Os experimentos foram realizados durante os anos de 1996e 1999. Na comparação foram utilizados 2 tipos de sistemas de criação, um compiso ripado total (SPR) e o outro com um leito formado de maravalha (SPC). Osexperimentos foram conduzidos simultaneamente nos dois sistemas de produção, comventilação natural e capacidade para a criação de 12 suínos entre 25 e 100 kg, em

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cada sistema. A superfície útil por animal foi de 0,65 m2 no SPR e de 1,10 m2 noSPC. A temperatura externa durante os experimentos foi mantida em 12oC (± 1,5) ea umidade relativa do ar exterior em 65% (± 10%). A temperatura interna (22 oC ±1,5) foi escolhida com a finalidade de manter a relação água/ração entre 2,3 e 2,5.Foi adotado como espessura de cama de maravalha de 0,60 m. A ração durante osexperimentos continha em média 3.200 kcal/kg de energia digestível, 16% de proteínabruta, 4% de gordura e 0,92% de lisina total. Os animais utilizados nos experimentosforam somente fêmeas cruzadas de raça Piétrain x Large White, pesados no inicio eno final dos experimentos. Foi avaliado o desempenho zootécnico e a qualidade erendimento de carcaça dos animais bem como a taxa de músculo. A concentração deamônia (NH3; ppm) foi medida diariamente assim como o CO2 (ppm). Foram avaliadasas lesões no aparelho respiratório e no estômago (1,2).

Na Embrapa, a nível de campo, foram comparados cinco tratamentos (4 repetiçõespor tratamento) representados por quatro tipos de cama (maravalha, serragem,sabugo de milho triturado e casca de arroz) e um sistema de piso ripado parcial (21).Utilizou-se três prédios abertos (10 x 12 m), dispostos linearmente e espaçados entresi de 10 m, todos cobertos por telha de fibrocimento. As baias utilizadas (5 x 6 m) temcapacidade para 20 animais e as cama tinham profundidade de 0,50 m. Os animaisutilizados (800 suínos F1) machos castrados e fêmeas de LW x L e MS 58 (Duroc xHampshire x Pietran) dos 25 aos 100 kg. A alimentação foi a vontade com 19% de PBe 3.316 kcal de EM/kg na fase de crescimento e 17% de PB e 3.240 kcal de EM/kg naterminação.

3.2 Resultados e discussão

As médias gerais do desempenho zootécnico dos animais nos experimentosrealizados no laboratório (LABO) estão na Tabela 1. O peso médio dos animais foiligeiramente superior no sistema de criação de suínos sobre camas, mas a diferençanão foi significativa (P>0,05). Não houve diferença (P>0,05) para a resposta animalpara o consumo de alimento, a conversão alimentar e o ganho de peso. Observou-sediferença para o consumo de água, sendo o maior consumo observado para osanimais criados em cama de maravalha (20 a 35 L/suíno terminado). Não houvediferença (P>0,05) na qualidade de carcaça e na espessura de gordura nos animaiscriados nos diferentes sistemas de criação (1).

Na Tabela 2, pode-se observar o desempenho animal em função do tipo de piso edo sistema de produção em experimento desenvolvido na Embrapa (CAMPO), houveefeito da estação do ano para o ganho de peso (P<0,05) e efeito de tratamento quandoconsiderado dentro de época. Estes dados revelam uma tendência para menor ganhode peso nos animais criados sobre piso de concreto a medida que a temperatura doambiente diminui (inverno) e maior ganho na época quente (verão) quando comparadoao sistema de camas.

Na Tabela 3, pode-se observar o consumo de ração de acordo com o tratamentoe época do ano. Observou-se efeito da estação do ano para o consumo de raçãoos maiores valores ocorreram na primavera e não durante o outono como observadopara o ganho de peso. Semelhante ao ganho de peso, observou-se uma tendênciapara maior consumo de ração nos animais criados em piso de concreto no verão e oinverso no inverno.

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Tabela 1 — Comparação do desempenho zootécnico, da taxa de músculo e dorendimento de carcaça dos animais criados sobre o piso ripado e sobrecama de maravalha em experimento de laboratório (LABO)

Resultados médios Experimentos ano 1 Experimentos ano 2Ripado Cama Ripado Cama

Peso inicial (kg) 29,8±1,2 30,5±1,4 31,5±1,7 31,6±1,4Peso 1amedida (kg) 62,9±2,9 62,6±3,7 52,2±8,3 54,8±4,2Peso 2amedida (kg) 76,7±5,2 78,8±6,4 72,9±8,9 74,1±6,7Peso final (kg) 99,9±7,5 102,3 ±7,9 95,6 ±12,6 95,8±10,3Consumo de ração (kg) 189,7 191,8 187,3 184,2Ganho de peso (g/dia) 779 794 712 715Consumo de água total (l) 423,7B 446,4A 385,2B 435,5A

Conversão alimentar 2,71 2,67 2,91 2,87Taxa de músculo (%) 60,3±2,4 60,9±1,8 58,7±3,5 60,5±1,6Peso de carcaça quente (kg) 81,7± 5,6 82,7±7,7 78,1±10,2 77,8±8,4

Médias seguidas por letras maiúscula na coluna diferem significativamente pelo teste de Tukey(P<0,05).

Tabela 2 — Médias de ganho de peso (Kg) de acordo com tratamento e época do anoexperimento realizado na Empraba (campo)

Épocas do AnoTipos de Piso Outono Inverno Primavera Verão MédiaMaravalha 69,3aA 63,0cA 65,3bB 64,6cA 65,5A

Serragem 69,5aA 62,5cA 66,9bA 60,1cC 64,7A

Sabugo de milho 67,5aB 61,2cB 66,5bA 59,4 cC 63,6 A

Casca de arroz 67,8aB 62,0cA 66,4bA 61,0 cB 64,3A

Piso de concreto 68,8aA 60,1cB 66,5bA 65,1cA 65,1A

Médias seguidas por letras minúsculas na linha e maiúsculas na coluna diferem significativamentepelo teste de Tukey (P<0,05).

Tabela 3 — Médias de consumo de ração (Kg), de acordo com tratamento e época doano experimento realizado na Empraba (campo)

Épocas do AnoTipos de Piso Outono Inverno Primavera Verão MédiaMaravalha 159,7cB 170,1bA 176,5aB 161,5 dA 166,8A

Serragem 163,2cA 167,5bB 178,4aA 150,2dB 164,8A

Sabugo de milho 159,8cB 169,0bA 173,3aC 148,5dB 162,6A

Casca de arroz 163,0bA 164,6bB 177,3aB 152,5dB 164,3A

Piso de concreto 164,0bA 161,0cC 174,4aC 162,7 dA 165,5A

Médias seguidas por letras minúsculas na linha e maiúsculas na coluna diferem significativamentepelo teste de Tukey (P<0,05).

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4 Emissão de NH 3 e CO2

A concentração de NH3 observada, em experimentação de laboratório, foisignificativamente diferente (P<0,05) para os sistemas estudados, sendo que asconcentrações médias observadas foram de 15,2±6,4 ppm no sistema SPR e de9,7±4,2 no sistema SPC e os picos observados foram de 28,4 e 20,7 (ppm) para osSPR e SPC, respectivamente (1). Estes resultados estão de acordo com os obtidospor Nicks et al. (6) que comparou a produção de NH3 em quatro lotes sucessivosde suínos criados sobre uma mesma cama. Os resultados mostram que entre 20e 40% do nitrogênio contido nos dejetos (excretados pelos animais) se encontramarmazenados na cama de maravalha, contra 70 a 75% nos dejetos liquido sobre opiso ripado. O nitrogênio no sistema da cama se encontra em torno de 90% na formaorgânica, contra 30 a 40% no piso ripado. O sistema de cama apresenta uma emissãoentre 40 a 60% de Nitrogênio na forma de N2. O sistema piso ripado produz muitopouco de N2 (<10%) e menos que 2% de N2O. As concentrações médias de CO2 (ppm)observadas foram superiores no sistema SPC (1127±232) quando comparadas como sistema SPR (799±163), a diferença pode ser atribuída a produção de CO2 peloprocesso de compostagem que ocorre na cama (1). Para o Fósforo os resultadosmostram que do P excretado pelos animais 62% se encontram retidos nos primeiros25 cm de profundidade, bem como para o Zinco excretado encontrou-se 58% nestamesma profundidade (20).

5 Balanço d’água em sistemas de criação de suínossobre cama

Os experimentos, em laboratório, foram realizados com a finalidade de proporum método de balanço para os diferentes fluxos e armazenamento d’água para osistema de criação sobre cama de maravalha, tendo como referência o sistema compiso ripado. Os experimentos realizados foram os mesmos descritos anteriormentee realizados no Laboratório de Bioclimatologia do INRA-França, somente foramselecionados 2 experimentos para a realização do balanço d’água. A umidade e amassa da cama foram medidas no inicio (Exp.1–média de 60,4% de umidade por7.111 kg de massa; Exp.2–média de 65,9% de umidade por 5.096 kg de massa)e ao final da experimentação (Exp.1-média de 67,3% de umidade por 6.632 kg demassa; Exp.2–média de 61,1,3% de umidade por 5.842 kg de massa). Os volumes dosdejetos líquidos produzidos no sistema SPR foram medidos ao final dos experimentos(2.908 kg Exp.1 e 2.636 kg Exp.2). A produção total de calor foi estimada tendo-secomo base, nas medidas de temperatura, de umidade relativa do ar, da vazão de ar,deduzindo-se os aportes artificiais de calor e levando-se em consideração as perdasatravés das paredes da célula de criação (1,2). As medidas de fluxos de vapor d’águaextraídos das células de produção (φ Eau, L) foram medidas por diferença entre aumidade específica do ar no interior e no exterior das células (hs - he), pela vazão doar evacuado (D, m3/h) e pelo volume específico do ar não saturado (Vesp) e estimadopela seguinte equação; φ Eau = (hs – he) x (D / Vesp) (1,12,14). A estimação daprodução de vapor d’água pelos animais foi calculada baseada nas equações daCIGR (13). A água metabólica produzida pelo suíno pode ser estimada com base

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na sua produção de CO2, pois para cada molécula de CO2 produzida pelo animalestá associada a ela uma molécula de H2O (1). A equação que permite estimara produção é H2Omet= [CO2 / volume molar CO2] x massa molar H2O. A águametabólica (H2Ometlit) produzida na cama durante o processo de compostagem foiestimada por VAN FAASEN (1992), citado por (1,2), que a estima em média de 0,26 Lpor suíno e por dia.

A água retida no corpo do suíno (H2Ocorp, L) pode ser calculada em funçãoda quantidade de proteína retida (Pret) pelo animal (5); H2Ocorp= k.4,889.Pret0,885.O volume de dejetos líquidos produzido pelos animais foi estimado em função dosresultados encontrados na literatura (1,2,6) e em função das medidas efetuadas nacélula com piso ripado.

O consumo de alimento, a conversão alimentar, o ganho de peso e a taxa demúsculo não apresentaram diferença (P>0,05) entre os tratamentos estudados. Oconsumo de água tende a ser mais elevado no sistema de criação sobre camasquando comparado ao sistema de piso ripado, sendo em média de 22,7 litros/suíno ouuma diferença de 0,25 litros de água consumidos diariamente (Tabela 1).

A quantidade de água evaporada pelos sistemas estudados é apresentada naTabela 4. A quantidade de água total extraída foi em média de 516 L no SPC e 278 L noSPR ou seja, 238 L de diferença a favor do SPC. O sistema SPC permite evaporar emmédia de 2,64 litros de H2O por dia, enquanto no SPR a água evaporada no sistemafoi de 278 L o que corresponde praticamente a água emitida pelos animal (274 L),demonstra-se que a evaporação d’água contida nos dejetos armazenada sob o pisoripado (SPR) pode ser considerada desprezível. Não observou-se diferença (Tabela 4)entre os valores observados e estimados d’água armazenada tanto para o piso ripado(203,6 e 195,5 L) como para a cama (14,6 e 13,4 L).

Tabela 4 — Balanço geral d’água, observado ou estimado, em função dos sistemas decriação de suínos em piso ripado ou sobre cama de maravalha (L d’água/suíno)

Balanço água (L/suíno) Piso Ripado (SPR) Sistema Cama (SPC)Observado Estimado Observado Estimado

Consumo de água 423,7 – 446,4 –Água ingerida via ração 22,8 – 23,0 –Água prod. metabólica (suíno) – 54,2 – 54,5Água prod. metabólica (cama) – – – 23,4Água retida no corpo do animal – 37,6 – 38,6Água armazenada sist. (SPR/SPC) 203,6A 195,9A 14,6B 13,4B

Água contida nos dejetos – 200,1 – 210,5Produção de vapor d’água (suíno) – 273,5 – 268,8Água evaporada no ambiente – 4,1 – 247,2Água evaporada do sistema 278A – 516B –

(A,B) Médias seguidas de letras diferentes na mesma linha diferem estatisticamente (P<0,05).

No sistema de criação sobre piso ripado a água é conservada e armazenada sobo piso ou em sistemas de lagoas. Enquanto que no sistema de criação sobre leitopermite evaporar quase a totalidade da fração de água contida nos dejetos, graçasao processo de compostagem, reduzindo os custos da edificação, armazenagem,

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transporte e distribuição em relação aos sistemas com piso ripado. Essa evaporaçãorepresenta em média 5,7 L. de água por suíno e por dia, enquanto que a quantidadede água introduzida ou gerada pelo sistema é de 6,1 L. Os resultados mostram anecessidade de bem escolher e manejar o suporte que forma o leito com a finalidadede favorecer a evaporação d’água e diminuir o volume dos dejetos.

6 Produção de calor em sistemas de produção desuínos sobre cama

Na adaptação de edificações destinadas a criação de suínos sobre leito decama de maravalha ou palha, deve-se considerar as produções de calor geradaspelo binômio “animal+cama”. As necessidades de ventilação e de isolamento dasedificações depende das produções de calor e de vapor d’água geradas no sistema. Aprodução especifica de calor gerado pela cama é pouco conhecida e sua importânciaé fundamental para a determinação da taxa de ventilação, otimização da evaporaçãod’água e do processo de compostagem.

Os experimentos foram conduzidos em laboratório conforme descrição acima, econduzidos simultaneamente (1). A produção total de calor foi observado tendocomo base as medidas de temperatura, de umidade relativa do ar, da vazão de ar,deduzindo-se os aportes artificiais de calor e levando-se em consideração as perdasatravés das paredes das células de criação (1,12).

O fluxo de calor latente (φ lat) foi calculado pela equação: φ lat=D.ρ.Lv.∆q; onde r éa massa volumétrica do ar úmido (kg ar sec.m-3 de ar úmido); Lv é o calor latente deevaporação d’água (680,6 W.h.kg-1de água) e ∆q é a diferença de umidade especificaentre o ar que entra e o ar que sai da edificação (kg de água por kg Ar sec.)

O fluxo de calor sensível foi calculado pela equação φsen=φ sa - Qa +Pp, onde φ saé flux de calor convectivo, Qa fluxo de calor para o aquecimento artificial da edificação(W) e Pp é a perda de calor através da cobertura e das paredes da edificação (W).

Escolheu-se como modelos de teórico de produção de calor o da CIGR (4) portratar-se de acordo entre pesquisadores e o de Bruce e Clark (11) por ser ummodelo consagrado, para comparar a produção de calor gerados nos dois sistemasde produção (SPC e SPR).

Como não houve diferença (P>0,05) no desempenho zootécnico dos animaisnos experimentos realizados (Tabela 1), estes resultados nos permitiram formular ahipótese de homogeneidade dos fluxos de calor metabólico, produzidos pelos animaisdentro dos sistemas de produção estudados. A Tabela 5 e a Figura 1 apresentam aevolução do fluxo de calor observado e estimado pelos modelos teóricos utilizadosnos sistemas estudados. Pode-se observar, na Tabela 5 e na Figura 1, que os valoresobservados da produção de calor (total, sensível e latente) sobre o piso ripado nãodiferem (P<0,05) dos valores teóricos o que demonstra que os modelos desenvolvidospara o piso ripado geram valores que podem ser usados para representar o fenômenoreal. No caso da criação sobre cama, os valores observados são todos diferentes(P<0,05) dos valores gerados pelos modelos teóricos com exceção do calor sensívelcalculado pelo modelo de Bruce (11).

Os animais produzem em torno de 170 W na fase inicial de crescimento e 250 W nofinal da terminação. O coeficiente entre o fluxo sensível (necessidade de isolamento) e

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latente (necessidade de ventilação) para o caso da cama é de 0,45 valor este diferente(entre O,56 e 0,65) do recomendado pela CIGR (13).

Determinou-se experimentalmente o fluxo de calor gerado pelo processo decompostagem da cama (QtotLit) que pode ser estimado pela seguinte equação:QtotLit=2,026 x m – 60,75; m= massa do suíno (kg). Este fluxo de calor pode variarde 80 a 120 W/suíno em função do peso vivo do animal.

Tabela 5 — Comparação das médias ajustadas de produção de calor (W),observado e teórico, gerados pelos suínos criados nos sistemasde produção em piso ripado ou sobre as camas de maravalha(LABO)

Fluxo de Calor Total Sensível LatenteSistema Ripado Cama Ripado Cama Ripado Camaφ observado 213aA 302bA 113aA 127bA 101aA 176bA

CIGR–84 199aA 200aB 110aA 112aB 89aA 83aB

CIGR–92 186aA 188aB 102aA 106aB 88aA 80aB

Bruce–81 175aA 184aB 117aA 122aA 85aA 80aB

(a,b)Médias seguidas de letras diferentes na mesma linha diferem estatisticamente(P<0,05).(A,B) Médias seguidas de letras diferentes na mesma coluna diferem estatisticamente(P<0,05).

Na Figura 1 o φtot representa o fluxo observado de calor total (SPC-Cama eSPR-Ripado), Qtot84 e Qtot92 representam, respectivamente, os fluxos teóricos decalor total estimados pela CIGR (13), em função do peso dos animais e do consumode ração. Pode-se observar, Figura 1, que as curvas representativas dos modelosteóricos são coerentes com os valores observados no SPR, sendo completamentediferentes do valor observado para o SPC.

7 Aproveitamento dos resíduos como fertilizante

O destino final dos dejetos de suínos é seu aproveitamento como fertilizante emlavoura, pastagens, pomares e reflorestamentos. Porém, sua viabilidade econômicaé dependente da concentração de nutrientes existentes nos resíduos. Na Tabela6, pode-se observar os resultados das analises dos resíduos líquidos ou sólidos dediferentes sistemas de produção de suínos.

Pode-se observar na Tabela 6 que os resíduos em sistemas de produção sobrepisos ripado apresentam uma concentração de nutrientes muito baixa (dejetosIíquido bruto–ciclo completo), praticamente inviabilizando economicamente seu usocomo adubo orgânico transportado por distribuidores acoplados em tratores. Umaalternativa de utilização destes dejetos líquidos é os sistemas de fertirrigação, porémdeve-se avaliar a relação custo/beneficio antes de sua implantação. Um outro fatora ser considerado é o uso de dejetos para a melhoria de matéria orgânica emsolos pobres. Estudos realizados, tem demonstrado que o uso continuo de dejetoslíquidos de suínos em solos não traz aumento significativo da concentração de matériaorgânica.

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Tabela 6 — Resultados observados de analises de resíduos gerados emdiferentes sistemas de produção de suínos

Dejetos líquidos (BRUTO) Kg/ton ou/m 3

Piso ripado (parcial ou total) %MS Ntot P 2O5 K2ODejetos geral (CORPEN, 1988) 5,5 5 4 3Ciclo completo (CEMAGREF, 1983) 4,9 4,3 3,8 2,6Terminação (IPT, 1993) 9,3 9,6 4,0 6,4Terminação perda H2O nula (INRA, 1999) 14,5 9,0 6,0 8,5Ciclo completo (EMBRAPA, 1999) 1,6 2,2 0,6 0,9Cama MaravalhaTerminação por lote (ITO, 1996) 31 7,9 7,6 12,7Creche por lote (ITP, 1994) 29,2 9,9 7,4 10,5Terminação (1 ano) (ITP, 1996) 41,6 13,1 17,7 25Terminação (2 lotes) (INRA, 1999) 38,8 7,9 11,8 14,5Terminação (EMBRAPA (1 ano), 1994) 43,4 8,7 7,2 11,7

Fonte: de Oliveira,1992 (17); ITP, 1997 (18); de Oliveira, 1999 (1)

P e s o m é d i o d o s s u i n o s (k g )

3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 1 1 0

Flu

xo

de

ca

lor

tota

l (W

)

1 0 0

1 5 0

2 0 0

2 5 0

3 0 0

3 5 0

Φ to t-C a m aQ to t8 4 -C a m a Q to t9 2 -C a m a

Φ to t-R ip a d o

Figura 1 — Evolução da produção de calor total (φtot W), por suíno e por dia,observado e teórico gerado nos sistemas de criação sobre piso ripado(SPR) e sobre leito formado por maravalha (SPC).

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Os resíduos de sistemas de produção sobre camas de maravalha apresentam umaconcentração muito maior de nutrientes quando comparado ao sistemas de produçãode suínos sobre pisos ripados e uma relação C/N entre 14 e 18, viabilizando seu usocomo fertilizante orgânico e facilitando sua distribuição na lavoura.

8 Modelo de edificação para a produção de suínossobre cama

Com a finalidade de oferecer um sistema de produção de baixo custo, aospequenos e médios produtores, a Embrapa Suínos e Aves desenvolveu um modelode edificação adaptada às exigências termodinâmica dos animais, ao manejo e àscondições climáticas brasileiras (16). Este sistema foi implantado na granja Fontanano município de Gaurama–RS em 1994, que foi a pioneira no Brasil.

A edificação é construída em alvenaria, com cobertura em telhas de barro episo em concreto, somente na área destinada aos comedouros e bebedouros. Osbebedouros e comedouros são os mesmos em uso nos sistemas convencionais deprodução. A densidade animal recomendada para o sistema é de 1,20 m2 por suíno.O consumo de maravalha é em torno de 1 m3para cada 6 suínos, considerando-se,no mínimo, 3 ciclos de produção com a reposição do material, quando necessário. Aaltura do leito de maravalha ou palha situa-se entre 0,40 e 0,50 m.

A Figura 2 mostra uma vista geral e a Figura 3 a planta baixa da edificaçãodesenvolvida pela Embrapa Suínos e Aves destinado a criação de 200 suínos emleito formado por maravalha nas fases de crescimento e terminação.

Figura 2 — Vista da edificação para a criação de suínos sobre leitoformado por maravalha (Granja Fontana Gaurama/RS).

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Sistema de produção formado em leito de Maravalha ou Palha

10,00

1,80

27,00

Área Destinada aos comedouros e bebedouros

Área Destinada ao leito de Maravalha ou Palha

3,40

Leito com maravalha ou palha

0,40 ou 0,500,60

Figura 3 — Planta baixa e corte da edificação para aprodução de suínos em leito formado por mar-avalha, unidade der medida (m).


1. de Oliveira, P.A.V. Comparaison des systèmes d’élevage des porcs sur litière desciure ou caillebotis intégral. Thèse de Docteur, No: 9–4, D–2, l’ ENSA de Rennes,France, 272 p., 1999.

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PRODUÇÃO DE SUÍNOS EM CAMA SOBREPOSTA(DEEP BEDDING): ASPECTOS SANITÁRIOS

Nelson Morés

Méd. Vet. M. Sc., Embrapa Suínos e Aves – 89700–000 Concórdia, SC.

O uso cama sobreposta (“deep bedding”) para criação de suínos nas fases decrescimento e terminação, é uma tecnologia recente no Brasil, sendo que apenasúltimos cinco anos é que alguns produtores começaram fazer uso dela. A Embrapasuínos e Aves iniciou as pesquisas com esse sistema em 1993, quando estudoudiferentes tipos de substratos usados como leito (maravalha, serragem, sabugo demilho, palha e casca de arroz), com acompanhamento sanitário dos animais.

O sistema de produção em cama sobreposta apresenta algumas vantagens edesvantagens em relação ao sistema convencional. As vantagens estão relacionadas,principalmente, ao menor custo de investimento em edificações e manejo de dejetos,melhor conforto e bem estar animal e melhor aproveitamento da cama como fertilizanteagricola, devido a concentração de nutrientes e redução quase total da água contidanos dejetos.

As desvantagens estão associadas ao maior consumo de água no verão, maiorcuidado e necessidade de ventilação nas edificações, disponibilidade de maravalha,serragem ou outro tipo de substrato e, principalmente aspectos sanitários relacionadoscom a ocorrência de infecções por Mycobacterium avium-intracellulare (MAI). Alinfadenite por micobactérias não provoca mortalidade nem atraso no crescimentodos suínos, mas, dependendo da gravidade das lesões nos gânglios, o serviço deinspeção de carnes pode determinar a condenação ou destino condicionado dascarcaças afetadas, com prejuízos tanto para o produtor como para a indústria.

O objetivo dessa palestra é expor os riscos sanitários que o sistema de produçãoem cama sobreposta pode trazer para os suínos.

1 Linfadenite por Mycobacterium avium-intracellulare

De modo geral vários problemas são reduzidos com o uso da cama sobreposta,como é o caso do canibalismo caudal e dos problemas de cascos e das articulações.Entretanto, em alguns rebanhos tem sido observado um aumento na ocorrênciade linfadenite provocada por Mycobacterium avium-intracellulare. Hoy & Stehmann(1994), em trabalho comparativo com suínos no crescimento-terminação, observarama ocorrência de linfadenite por micobactérias em 29,8% dos suínos criados em camade maravalha sobreposta e em 3,4% daqueles alojados piso metálico totalmenteripado.

Alguns estudos (Songer et all., 1980; Charette et all., 1989) têm mostrado quea serragem ou maravalha usadas como cama pode ser uma fonte de infecção demicobactérias para os suínos. O Mycobacterium avium-intracellulare frequentementeé encontrado em amostras de serragem ou maravalha, onde pode sobreviver porlongos períodos. As micobactérias podem se multiplicar sob condições adequadas

101


de umidade e temperatura o que pode explicar a ocorrência sazonal da doença emalguns rebanhos.

Em estudo realizado na Embrapa Suínos e Aves (Corrêa, K.C., 1998), com trêslotes consecutivos criados sobre a mesma cama de diferentes substratos, a ocorrênciade linfadenite foi maior naqueles criados sobre cama de serragem e com maiorfreqüência no primeiro lote (Tabela 1). Isso pode indicar que os leitões quandoalojados já estavam contaminados, uma vez que no terceiro lote alojado sobre amesma cama nenhum animal foi afetado.

Tabela 1 — Freqüência de animais condenados por linfadenite nofrigorífico criados sob diferentes tipos de piso: nas épocas1, 2 e 3 são apresentados o número de suínos condenadospor linfadenite.

TRATAMENTONúmerosuínos

ÉpocaTotal

condenados%

1 2 3Maravalha 120 – – – 0 0Serragem 120 21 3 – 24 20Sabugo de milho triturado 120 – – – 0 0Casca de arroz 120 2 – – 2 1,6Concreto parcialmente 120 – – – 0 0ripado

*1: de março a maio; 2: de julho a agosto e 3: setembro a novembro.Fonte: Corrêa, K.C., 1998.

Entretanto, em dois estudos epidemiológicos do tipo caso-controle (Staal, A. &Eystein, S., 1993 e Morés et all., 2000) o uso de maravalha como cama para os suínos,não foi um fator de risco para ocorrência de linfadenite em suínos abatidos. A camapode não ser a fonte primária de micobactérias, mas ela pode permitir o acúmulo emesmo a multiplicação de micobactérias de outras fontes. A constante exposição deleitões para camas infectadas na maternidade ou creche pode levar a alta ocorrênciade lesões no abates. Aves domésticas e selvagens podem contaminar as camas quesão usadas para suínos e dar inicio a infecção no rebanho.

Até o momento não se conhece com profundidade porque isso ocorre. A principalsuspeita é que alguns leitões ao serem introduzidos no sistema de cama sobrepostajá encontram-se infectados, provavelmente da maternidade ou creche. Mas comoos leitões infectados podem eliminar as micobactérias nas fezes e o sistema decama sobreposta facilita o contacto dos animais com os dejetos, suspeita-se que amaravalha ou serragem podem facilitar a contaminação de outros suínos durante afase inicial de crescimento. Atualmente estamos desenvolvendo ações de pesquisaque visam esclarecer esses aspectos relacionados com a ocorrência de linfadenite.De qualquer forma, sugere-se que os produtores que desejam usar o sistema de camasobreposta, é importante que o plantel de origem dos leitões seja livre dessa doença.

A maioria dos produtores que já estão usando esse tipo de sistema de produçãono Brasil são da região sul. Não são muitos, provavelmente, porque a pesquisa eas agroindústrias, em função da falta de informações conclusivas sobre os riscos de

102


ocorrência da linfadenite, têm alertado os produtores da possibilidade de aumento dascondenações por essa doença. Entretanto, essa doença tem sido observada tambémem rebanhos que nunca usaram a maravalha. Por isso, acredita-se que a maravalhanão seja a fonte principal de infecção, mas provavelmente um meio que facilita adisseminação da infecção entre os suínos mantidos na mesma baia, quando algumsuíno introduzido no sistema já está infectado. Nesse aspecto, o risco é alto paraprodutores que compram leitões de várias origens, sem saber da condição sanitáriados rebanhos que produziram os leitões. Então, do ponto de vista sanitário, o principalcuidado que o produtor deve ter é que o rebanho de origem dos leitões seja livre dainfecção por Mycobacterium avium-intracellulare e que a maravalha ou serragem aser usada seja seca em secador comercial para tal finalidade e que não tenha ficadoexposta ao tempo. Para saber se o rebanho está infectado deve-se fazer o teste detuberculinização com PPD aviária, no plantel de porcas e machos.

2 Problemas respiratórios

Em estudo realizado na Embrapa Suínos e Aves, embora as percentagens detosse e espirro foram baixas em todos os tratamentos houve menor ocorrência deespirro e tosse nos suínos criados sobre cama de sabugo de milho triturado, mas nãohouve diferença entre os suínos criados nos demais substratos com aqueles criadossobre piso de concreto, com exceção para tosse nos suínos criados sobre casca dearroz que também foi inferior àqueles sobre concreto (Tabela 2). Os animais criadossobre cama de serragem foram os que apresentaram percentagem de espirro maiselevada, provavelmente devido a maior quantidade de partículas em suspensão noar que exercem efeito físico sobre o aparelho respiratório superior. Quando essesmesmos animais foram avaliados no abate, quanto a presença de lesões de riniteatrófica e pneumonias, não houve diferença entre os suínos nos diferentes substratosusados como cama (Tabela 3.)

Tabela 2 — Resultados em porcentagem, das contagens de espirro etosse e o número de contagens (N) em suínos alojados emdiferentes tipos de piso.

TRATAMENTO N Espirro TosseMaravalha 28 2,8ab 3,4ab

Serragem 28 3,3a 3,2ab

Sabugo de milho triturado 28 1,3b 2,2b

Casca de arroz 28 2,5ab 2,9b

Concreto parcialmente ripado 28 2,6ab 4,6a

Médias seguidas pela mesma letra na coluna, não diferem significativamente a 5%de probabilidade pelo teste de Tukey.Fonte: Corrêa, K.C., 1998.

103


Tabela 3 — Médias das contagens das lesões nos cornetos nasais,estômagos e pulmão em suínos alojados em diferentestipos de piso (tratamentos).

TRATAMENTO Cornetos Estômagos PulmãoMaravalha 0,52 0,81 0,46Serragem 0,57 0,88 0,44Sabugo de milho triturado 0,47 0,83 0,47Casca de arroz 0,57 0,83 0,48Concreto parcialmente ripado 0,47 0,98 0,53

Médias não diferentes (P>0,05) estatisticamente pelo teste de Tukey.Fonte: Corrêa, K.C., 1998.

Em trabalho realizado na França, Oliveira (1999) verificou que os suínos criadosem piso totalmente ripado apresentaram maior freqüência de lesões pulmonares doque aqueles criados em cama de serragem sobreposta (Tabela 4). Nesse mesmoestudo a ocorrência de rinite atrófica, também foi menor nos suínos criados em camasobreposta (Tabela 5). Por outro lado, Hoy & Stehmann (1994), Observaram maiorocorrência de pleurite e pleuropneumonia e menor de pneumonia catarral nos suínoscriados sobre cama de maravalha sobreposta, em comparação com aqueles em pisometálico totalmente ripado.

Tabela 4 — Comparação das lesões pulmonares em suínos criados emcama de maravalha sobreposta em um piso totalmenteripado(freqüência em % em cada graduação).

Graduação das lesões Experimentos ano 1 Experimentos ano 2pulmonares Ripado Cama Ripado Cama0 (ausência) 50,0 58,4 30,0 50,01 33,4 33,3 30,0 33,42 8,3 8,3 20,0 8,33 8,3 0 10,0 8,34 (severa) 0 0 10,0 0

Fonte: de Oliveira. P.A.V. (1999).

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Tabela 5 — Comparação das lesões de rinite atrófica em suínos criadosem cama de maravalha sobreposta e em piso totalmenteripado (freqüência em % em cada graduação).

Graduação das lesões Experimentos ano 1 Experimentos ano 2Ripado Cama Ripado Cama

0 (ausência) 33,3 66,7 0 50,01 (leve atrofia) 67,7 33,3 66,7 16,72 (atrofia importante 0 0 33,3 33,3

Fonte: de Oliveira, P.A.V. (1999).

3 Lesões de estômago e fígado

A ocorrência de lesões ulcerativas ou pré-ulcerativas na “Pars Oesophagea” doestômago têm sido avaliados em alguns trabalhos executados com suínos criadosem cama sobreposta. Em estudo realizado por Oliveira (1999) foi observado menorfreqüência de lesões no estômago nos suínos criados em cama sobreposta, emcomparação com aqueles criados em piso totalmente ripado (Tabela 6). Corrêa (1998),não encontrou diferença na ocorrência de úlcera estomacal, entre os animais criadosem cama sobreposta, usando-se diferentes substratos, e com aqueles mantidos empiso parcialmente ripado (Tabela 3), mas neste estudo não foi investigado a ocorrênciade lesões pré-ulcerativas de hiperqueratose.

Tabela 6 — Comparação das lesões de úlcera no estômago de suínoscriados em cama sobreposta e em piso totalmente ripado(freqüência em % em cada graduação).

Graduação das lesões Experimentos ano 1 Experimentos ano 2no estômago Ripado Cama Ripado Cama0 (normal) 33,3 75,0 20,0 66,71 (hiperqueratose+) 8,3 25,0 10,0 33,32 (hiperqueratose++) 41,7 0 40,0 03 (hiperqueratose+++) 8,4 0 20,0 04 (úlcera) 8,3 0 10,0 0

Fonte: de Oliveira, P.A.V. (1999).

Segundo Hoy & Stehmann (1994), a criação de vários lotes de suínos sobre amesma cama pode trazer riscos sanitários para os animais. Em estudo realizado porestes autores, a percentagem de hepatite parasitária aumentou de 15,8% no primeirolote para 72,2% no quarto lote nos suínos criados em cama de maravalha sobreposta,enquanto que nos controle mantidos em piso metálico ripado, a incidência de lesõespermaneceu estável, com prevalência ao redor de 15,3%. Então, os programas decontrole de helmintos devem ser rigorosos nos sistemas de criação de suínos sobrecama, principalmente, quando mais de um lote são produzidos sobre a mesma cama.

105


4 Problemas locomotores

Na Inglaterra (Smith & Morgan, 1997) em um acompanhamento de suínos criadosem cama sobreposta de palha, comparativamente a outros de mesma origem criadosem piso ripado, foi observado maior ocorrência de artrite no abate naqueles criadossobre a cama. De um lote de 190 suínos alojados na cama, 83 (43,7%) apresentaramartrite identificada pelo serviço de inspeção, enquanto que dos 178 leitões da mesmaorigem, mas alojados em piso ripado e abatidos no mesmo dia, apenas cincoapresentaram lesões de artrite. Em outra granja, 18,5% dos leitões machos criadosem cama de palha sobreposta tinham lesões de artrite no abate, enquanto que asfêmeas do mesmo lote alojadas em piso ripado somente 4,3% estavam afetadas.Nessas duas granjas as lesões de artrite foram associadas à infecção por Mycoplasmahyosynoviae.

5 Conclusão

De modo geral, existem poucas informações sobre acompanhamentos sanitáriosde suínos criados em sistema de cama sobreposta, especialmente no Brasil. O proble-ma mais importante e que parece ter limitado a expansão dessa tecnologia no Brasil,é a ocorrência de linfadenite, provocada por micobactérias não tuberculosas. Maispesquisas são necessárias para explicar se os animais se infectam e desenvolvem adoença durante a fase de crescimento, quando alojados sobre a cama ou se já estãocontaminados no momento do alojamento (durante as fases de maternidade e creche).Atualmente é possível obter serragem ou maravalha que tenham sido submetidas a umprocesso de esterilização pelo calor, eliminando, com isso, essa fonte de infecção. Éimportante também esclarecer se a cama, uma vez contaminada por alguma fonte deinfecção, que podem ser diversas (leitão infectado, pássaros, galinhas, etc), favorecea multiplicação das micobactérias e, com isso, possa servir de fonte de infecção paraos suínos. Entretanto, com relação a problemas respiratórios e lesões ulcerativas noestômago, o sistema de criação em cama sobreposta parece oferecer vantagem emrelação ao sistema tradicional.


Charette, R.; Martineau, G.–P.; Pigeon, C. et all. Na outbreak of granulomatouslynfhadenitis due to Mycobacterium avium in swine. Ca. Vet. J., v.30 p.675–678,1989.

Corrêa, É.K. Avaliação de diferentes tipos de cama na criação de suínos emcrescimewnto e terminação., Pelotas, RS: UFPel, 1998. 105p. Dissertação deMestrado.

Hoy, St. & Stehmann R. Hygienische aspekte der tiefstreuhaltung von mastschweinenmit mikrobiell–enzymatischer einstreubehandlung. Der Praktische Tierarzt, n.6,p.495–504, 1994.

106


Morés,N.; Silva, V.S.; Dutra, V. et all. Controle da micobacteriose suína no sul do Brasil:identificação e correção dos fatores de risco. Concórdia: Embrapa–CNPSA, 2000.4p. (Embrapa-CNPSA. Comunicado Técnico, 249).

Oliveira, P.A.V. de. Comparaison des systèmes d’élevage des porcs sur litière de sciureou caillebotis intégral., RENNES: ENSA, 1999. 263p. Thèse de Docteur.

Smith, W.J. & Morgan, M. Pig Journal, v.40, p.9–27, 1997.Staal, A. & Eystein, S. Nn abatttoir-based case–control study of risk factors for

mycobacteriosis in Norwegian swine. Prev. Vet. Med., v.15, p.253–259, 1993.Songer J.G.; Bicknell, E.J., Thoen, C.O. Epidemiological investigation of swine

tuberculosis in Arizona. Can. J. Comp.Med. v.44, p.115–120, 1980.

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PRODUCCIÓN PORCINA AL AIRE LIBRE

Pablo Santa María1

M.V., Argentina

Argentina

Consumo de carnes (Kg/hab/año)1995 1996 1997 1998 1999

Vacuna 62.7 63.1 64.1 59.8 62.7Avícula 21.9 21.2 22.2 25.4 26.1Porcina 6.4 6.2 6.0 7.2 7.8

Argentina

Producción porcina al aire libre distribución geográfica porcentual de laexistencias

27,5%

2,5

25.5%

24.5%

Figura 1 — Existencia total es-timada de porcinos(dato 1998) 2.263.000


108


ArgentinaDistribución de la población de hembras según nivel tecnológico

Total/hem %Tecnología Alta 35000 16.6Tecnología Media 5800 2.7Tecnología Media/Baja 40000 18.5Tecnología baja 135000 62.5Total 215800

0.1 Producción porcina al aire libre

0.1.1 Aspectos históricos

• Sistema de producción arraigado

• Baja inversión

• Clima templado, sin extremos

• Actividad complementaria de la agricultura

• Ocupación de mano de obra familiar

• Se desarrolló siguiendo precios cíclicos


0.2.1 Aspectos históricos

• Las distorsiones de precio en el mercado interno, no permitieron que seexpresaran al máximo las ventajas competitivas del sistema productivo a travésde la capacitación de sus ejecutores.


0.3.1 La nueva avanzada-ARGENTINA

• La estabilidad de los precios permitió desarrollar programas de capacitación,asesoramiento y seguimiento por profesionales

• Desarrollo de equipamiento para el

109


1 Producción porcina al aire libre

Pasado

• Uso Extensivo de la superficie

• Mano obra ocasional

• Razas varias

• Escaso o nulo control

• Instalaciones ocasionales

• Uso de rastrojos y verdeos

• Pariciones estacionales

• Ventas estacionadas

• Baja productividad 12 Cap/H/año

Presente

• Uso Intensivo 20/25 H/ Ha

• Mano de obra especializada

• Híbridos desarrollados

• Sistema de registro

• Instalaciones para el sistema

• Base alimento balanceado

• Partos todo el año

• Ventas semanales

• Alta productividad 20 Cap/H/año

Costos de instalación estimados para 100 hembras hasta desteteRelación de superficie 20 hembras/Ha

Instalación confinamiento para servicio $16.000Parcelas de gestación con refugio $1.800Parcelas de parición (total 5) $2.000Parideras tipo “arco” $5.000TOTAL INVERSIÓN $25.000TOTAL POR HEMBRA $250

110


Productividad esperada para este planteo

Partos por hembra al año 2.3Nacidos vivos por parto 10Mortandad en lactancia 10%Destetados por parto 9.0Destetados por hembra al año 20.7

Evaluación de ResultadosGranjas Sistema Integrado PorcinoNacidos Vivos por PartosNúmero de destetados por PartoPartos por Hembra/Año

14

18

27 30

20

0

5

10

15

20

25

30

%

8,0-8,5 8,5-9,0 9,0-9,5 9,5-10,0 10,0-10,5 >10,5

Período 97 - 98Promedio 10,10

Figura 2 — Nacidos vivos por parto; No de hembras evaluadas: 4000; No de granjasevaluadas: 36

2 Destete a venta

• El máximo aprovechamiento del potencial genético se expresa cuando se danlas mejores condiciones de medio ambiente.

• Las instalaciones de confinamiento para esta etapa son las que brindan la mejoroportunidad para sacar ventaja de esta situación.

• Actualmente estamos desarrollando sistemas de alojamiento de bajo costo paraesta etapa, que permitirán con una menor inversión, alcanzar los objetivoscomunes para esta etapa.

111


1.5

9

27

32

21

9

0

5

10

15

20

25

30

35

%

<7,5 7,5-8,0 8,0-8,5 8,5-9,0 9,0-9,5 >9,5

Período 97 - 98 Promedio 8,91

Figura 3 — Destetados por parto; No de hembras evaluadas: 4000; No de granjasevaluadas: 36

3

21

31 30

15

0

5

10

15

20

25

30

35

%

<1,7 1,7-1,9 1,9-2,1 2,1-2,3 >2,3

Período 97 - 98 Promedio 2,15

Figura 4 — Partos por hembra al año; No de hembras evaluadas: 4000; No de granjasevaluadas: 36

112


Tabla 1 — Resultados productivos ultimo semestre–400 hembras (Ano 2000)

Parámetrosproductivos

Fev Mar Abr Mai Jun Jul Prom.

Hembras productivas 428 436 427 421 415 442 428Total de servicios 93 118 103 97 112 106 105Fallas reproductivasRegulares 2 3 5 4 10 6 5Irregulares 5 11 14 9 7 8 9Abortos 4 1 1 1 – – 1Vacías 2 2 – 1 1 – 1Muertas 2 3 3 1 1 – 2Total de fallas 15 20 23 16 19 14 18Total de partos 84 103 74 77 76 96 85Nacidos vivos totales 928 1.082 799 800 747 990 891Nacidos vivos/hembra 11,05 10,50 10,80 10,39 9,83 10,31 10,54Muertos en lactancia 126 131 136 125 133 116 128% de mortandad 14% 12% 17% 16% 18% 12% 14%Partos/hembra/año 2,36 2,83 2,08 2,19 2,20 2,61 2,38DestetesHembras destetadas 91 104 84 78 86 67 85Lechones destetados 805 943 728 675 745 562 743Destetados/hembra 8,85 9,07 8,67 8,65 8,66 8,39 8,89Destetados/hembra/año 20,8 25,7 18,0 19,0 19,0 21,9 20,74Alimento reproductor 26.350 26.520 26.260 24.320 31.200 30.500 27.525Alimento lactancia 15.000 16.000 18.000 14.500 18.000 15.000 16.083Trasferencia l/h.p. 51,37 45,09 60,80 57,51 66,04 80,96 58,69

113


3 Producción porcina al aire libre

3.1 La actualidad

• Los resultados obtenidos permiten considerar este sistema como una alternativamuy competitiva en producción porcina

• Debe ser evaluado como una herramienta para el crecimiento en su conjunto oaplicando el mismo en etapas diferentes del ciclo productivo.

114


EMBRYO TRANSFER IN PIGS: CURRENT STATUS ANDPROSPECTS FOR COMMERCIAL APPLICATIONS

T.van der Lende1 W. Hazeleger2

1Animal Breeding and Genetics Group & 2Adaptation Physiology Group, Wageningen Instituteof Animal Sciences (WIAS), Wageningen University, P.O.

Box 338, 6700 AH Wageningen, The Netherlands.

1 Introduction

During the last decades of the twentieth century rapid scientific advances in embryoand reproductive technologies have been made, both in medical science and in animalsciences. Except for artificial insemination (AI), which is used on a large scale, noother embryo or reproductive technologies are currently routinely applied in commercialpig breeding or in the dissemination of superior genetics from pig breeding units tocommercial herds. Surgical embryo collection and surgical embryo transfer have beenused commercially for some time now (Brüssow and König, 1988; Cameron et al.,1989), but only occasionally and to a very limited extend. Because of the high fecundityof pigs, the need for extra offspring per breeding female is less than in cattle breeding.However, the current use of new reproduction techniques in cattle breeding and theincreased need for transfer of pig genetic material around the world with minimal healthrisks and low costs, lead to a stronger motivation to use new reproduction technologiesin pig breeding and pig production. Important for the successful application of newreproduction techniques in cattle breeding programs, e.g. superovulation, nonsurgicalembryo collection and transfer, ultrasound-guided transvaginal ovum pick-up, in vitromaturation and fertilization (IVM-IVF) of oocytes and embryo freezing, was the earlydevelopment of a reliable, efficient technique for nonsurgical embryo transfer. Likewiseit is to be expected that the availability of such a technique in pigs will contribute muchto the development and commercial use of other reproduction technologies too.

In this paper we will first review the state of the art as far as embryo transfer inpigs is concerned, with emphasis on the development of nonsurgical embryo transfer.Subsequently we will review the prospects for commercial applications of nonsurgicalembryo transfer in combination with other reproduction techniques, including smallscale-high value applications and potentially large scale applications which may havefar-reaching consequences for the structure of the pig industry.

2 Surgical embryo transfer

Surgical procedures for transferring embryos into recipients have been available forseveral decades. Research into factors affecting the results of surgical transfer hasbeen reviewed as early as 1982 (Polge, 1982). Surgical procedures for commercialapplications have only been used to a limited extent (James et al., 1980; Cameron etal., 1989). In principle, all surgical transfers are performed under general anesthesia,

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with the genital tract presented through midventral incision in the caudal abdominalregion. Usually gilts are used as recipients because they are easy to handle andtolerate anesthesia and surgery better than sows. The embryos are placed in theoviduct or tip of the uterine horn, depending on the developmental stage of theembryos. They are deposited with a small volume of transfer medium, using a smallpipette or a thin catheter. On average, the pregnancy rate is about 60%, and the littersize is 6.5 piglets, with a range from 17% with 2.4 piglets to 100% with 10.8 piglets(Brüssow and König, 1988).

3 Endoscopic embryo transfer

Endoscopic procedures for embryo transfer has been developed more recentlythan surgical procedures (Stein-Stefani and Holtz, 1987; Besenfelder et al., 1997).Although they can be defined as surgical procedures, their advantage is that only afew small incisions are needed for the instruments. Nevertheless, the endoscopicprocedures do require anesthesia and other surgical precautions similar to those ofthe conventional surgical approaches, and are therefore less applicable for use onindividual farms. Pregnancy rates have ranged from 14% (2/14) with 8 and 9 piglets(Stein-Stefani and Holtz, 1987) to 40% (5/12) with an average of 7 piglets per litter fortransfers into the uterus, and 33% (9/27) with an average of 6 piglets per litter for tubaltransfers (Besenfelder et al., 1997). Pregnancy rates of 90% for routine application ofendoscopic embryo transfer (after endoscopic embryo collection) were reported, butdetailed results were not presented (Besenfelder et al., 1998). Together, these resultsindicate that such a minimally invasive surgical method of transferring embryos can bereadily used in pigs.

4 Nonsurgical embryo transfer

The first experiment with nonsurgical embryo transfer was reported by Polgeand Day (1968). Of 17 transfers performed, one resulted in pregnancy: 17 daysafter transfer of 14 embryos, three living embryos and remnants of four regressingembryos were found at slaughter. The poor transcervical accessibility of the uterus ofnon-estrous sows was mentioned as a major problem. In fact, this has been consideredas the main problem in the development of nonsurgical embryo transfer in pigs for along time. Almost 20 years after the study of Polge and Day (1968), Sims and First(1987) reported successful nonsurgical transfer, but in their experiments all recipientsows had also been slaughtered during pregnancy, leaving the question about thepossibility to obtain live born piglets after nonsurgical embryo transfer unanswered.In the years to follow five independent groups have reported birth of viable pigletsafter nonsurgical embryo transfer (Reichenbach et al., 1993; Galvin et al., 1994;Hazeleger and Kemp, 1994; Li et al., 1996; Yonemura et al., 1996; Hazeleger et al.,2000a). For the nonsurgical embryo transfer Reichenbach et al. (1993) used a steriledisposable AI-catheter (Spirette, Minitüb) in combination with a sterile disposableembryo transfer cannula (IMV, L’aigle). Galvin et al. (1994) and Yonemura et al. (1996)used sterile disposable AI-catheters (International Boar Semen, Eldora, IA, USA and

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FA1454, Fujihira Equipments and Instruments Co. Ltd., Tokyo, Japan, respectively).Reichenbach et al. (1993) as well as Galvin et al. (1994) and Yonemura et al. (1996)used relatively large volumes of transfer medium. In contrast to these groups Hazelegerand Kemp (1994), Li et al. (1996) and Hazeleger et al. (2000a) used specially designedtransfer equipment in combination with low volumes of transfer medium. Reichenbachet al. (1993) and Li et al. (1996) anesthetized the recipients and did the transfers whilethe animals were placed in dorsal recumbency on a modified operating table or in aV-trough, respectively. In the experiments of Reichenbach et al. (1993) the recipientsfurthermore had their legs secured and the hindquarters raised by mechanically raisingthe back of the table 90ofrom the horizontal plane. While Galvin et al. (1994) onlymildly sedated the recipients, Hazeleger and Kemp (1994), Yonemura et al. (1996)and Hazeleger et al. (2000a) performed the transfers without any pre-treatment of therecipients. In the latter studies the recipients were standing during transfer, slightlyrestricted in movement only.

As can be seen from the overview in Table 1, the results obtained are variable, butin general both farrowing rate and litter size are still rather low. As far as farrowingrate is concerned, the 64% obtained by Yonemura et al. (1996) and 59% obtained byHazeleger et al. (2000a) are promising, although it should be noticed that the prenatalsurvival of the transferred embryos was relatively low, especially in the experiment ofYonemura et al. (1996).

Table 1 — Farrowing rate and litter size after nonsurgical embryo transfer in pigsReichen-bachet al.(1993)

Galvinet al.(1994)

Haze-leger &Kemp (1994)

Liet al.(1996)

Yonemu-ra et al.(1996)

Hazele-ger et al.(2000a)**

Number ofrecipients

58 46 21 16 25 27

Numberof embryostransferred

25–40 11.8±0.5 17.2±1.9 22.5±9.5 17.8±7.9 28–30

Transfermedium (ml)

10.25–20.25 10.5–12.5 0.1 <0.3 30 or 50 <0.1

Stage ofembryostransferred

8 cell tohatchedblastocyst


Morula toblastocyst

4 cell toblastocyst


expandedblastocyst

Number offarrowings

5* 10 7 5 16 16

Farrowingrate (%)

<9 21.7 33 31 64 59

Litter size 2, 6, and 74.3±0.7

(3–6)6.7±1.6(4–9)

6.2±3.1(3–10)

3.1±1.6(1–7)

10.9±3.4(3–15)

Prenatalsurvival infarrowingrecipients(%)

7.4, 20.0and 21.9

34.9±13.2(21.4–62.5)

38.0±8.2(22.2–46.7)

31.2±17.3(12.9–55.6)

16.7±7.6(7.1–33.3)

37±11(10–50)

* 2 pregnant recipients were slaughtered between Days 35 and 45; it is assumed that theserecipients would have farrowed. ** recipients were slaughtered on Day 35 of pregnancy but it isassumed that Day 35 embryos will survive until farrowing.

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With the equipment as used by Li et al. (1996), embryos are transferred a fewinches into one of the uterine horns. With the equipment used by Hazeleger and Kemp(1994) and Hazeleger et al. (2000a) and with the AI catheters used by the other groups,embryos are transferred into the uterine body or uterine horns, to a site close to thebifurcation. At the stage of development at which the embryos were transferred, theembryos would normally still have been in the tip of the uterine horns, very close tothe utero-tubal junction. Using surgical embryo transfer, Stein-Stefani and Holtz (1987)reported that transfer to the middle of the uterine horns was as successful as transfer tothe tip of the uterine horns. More recently Wallenhorst and Holtz (1995) reported thatsurgical embryo transfer to the uterine body gave very poor results in comparison tosurgical embryo transfer to the middle of the uterine horns (pregnancy rate 12% versus88%, embryo survival 3% versus 41%). Results after surgical embryo transfer to thecaudal quarter part of the uterine horns was intermediate, with a good pregnancy rate(81%) but a poor embryo survival (28%). These results need substantiation, but if theyare confirmed they illustrate the necessity to try to transfer the embryos as deep aspossible into the uterine horns. For the time being the conclusion of Wallenhorst andHoltz (1995) that their results imply poor prospects for nonsurgical embryo transferseems too pessimistic.

Based on the already mentioned studies and some subsequent studies, a numberof interesting observations has been made:

• When nonsurgical transfers were classified according to developmental stage ofthe transferred embryos, pregnancy rate was 55% (6/11) when morulae togetherwith blastocysts were transferred and only 10% (1/10) when only morulae weretransferred (p<0.06) (Hazeleger and Kemp, 1994).

• When nonsurgical transfers were classified as (+,+), (+,-) or (-,-) on the basisof the combination of resistance to rotation of the spiral catheter used andresistance to infusion of the medium containing the embryos, the farrowing rateswere 44% (4/9), 60% (6/10) and 100% (6/6), respectively. No differences werefound in litter size or embryo survival (Yonemura et al., 1996).

• In contrast to what has been found for surgical embryo transfer (Polge, 1982),the chance of pregnancy after nonsurgical embryo transfer seems to be higherwhen the recipient ovulated at the same time or somewhat earlier than the donor(Hazeleger et al., 1995a; Hazeleger et al., 1995b; Hazeleger et al., 2000b.)

• Transfer of Day 5 embryos from donors with more than 25 ovulations gave betterpregnancy rates (6/10) than transfer of the same number of Day 5 embryos fromdonors with 25 or less ovulations (2/10) (Hazeleger and Kemp, 1997).

Observations like these will contribute to a better understanding of factorsinfluencing the success of nonsurgical embryo transfer and thereby to improvementof nonsurgical embryo transfer protocols.

5 Sources of porcine embryos

Before considering applications of nonsurgical embryo transfer, possible sourcesof embryos for nonsurgical embryo transfer will be briefly discussed. Embryos can

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either be collected from donor sows or can be produced in vitro. Collection of embryosfrom donor sows was for a long time only possible after slaughter or by surgery. Incattle embryos can be obtained routinely by transcervical flushing of the uterus of(superovulated) cows. In the pig this is not possible, primarily due to the length andwinding position of the uterine horns. By surgically shunting the top and base of theuterine horns this problem can be circumvented (Hazeleger et al., 1989; Kobayashi etal., 1989). This enables frequent transcervical embryo collection from the same donorsow. The embryo recovery is unfortunately highly variable, which may limit practicalapplication (Hazeleger et al., 1994). Moreover, it is doubtful whether this practice willbe ethically acceptable for commercial applications. In this respect the prospects forendoscopic embryo collection (Brüssow and Ratky, 1996; Besenfelder et al., 1997)are better. With this minimally-invasive technique embryos can be collected from theoviduct or the tip of the uterine horns. When used to obtain embryos from high meritbreeding stock, a drawback of this procedure is the limited number of embryos that canbe obtained.

To have large numbers of embryos available, embryos may be produced in vitro,either by IVM-IVF of oocytes or by cloning. Successful production of live born pigletsfrom IVM-IVF has been reported, but overall success rates are still low. The occurrenceof polyspermic fertilization remains a major problem (Nagai, 1996; Funahashi and Day,1997). Once this problem can be overcome, the prospects for IVM-IVF are favorablesince IVM-IVF systems are now available in which 80% of in vitro matured and normallyfertilized oocytes do develop to the blastocyst stage (Funahashi and Day, 1997). Theoocytes for IVM-IVF can be collected from ovaries of slaughtered fattening pigs orbreeding females, but it is also possible to collect them in live animals by meansof laparoscopical follicular puncture (Brüssow and Ratky, 1994). To our knowledgeultrasound-guided ovum pick-up, as used in cattle, has not been reported in pigs.

Cloning technology enables production of large numbers of essentially geneticidentical embryos. In the pig this technology is still hardly developed. Asearly as 1989 the birth of a single cloned piglet was reported after surgicaltransfer of embryos produced by nuclear transfer of 4-cell nuclei into enucleated,activated metaphase II oocytes (Prather et al., 1989). It took 11 years be-fore another successful attempt to clone pigs was reported (see http://www.ppl-therapeutics.com/html/cfml/index_fullstory.cfm?StoryID=14). The production of clonesby transfer of donor nuclei into enucleated oocytes is in fact still highly inefficient for alllivestock species. For a long time embryonic stem cells were considered essential forlarge scale cloning. However, many years of research has shown that the culture ofembryonic stem cells and the maintenance of embryonic stem cell lines in culture arefar from uncomplicated in livestock (Wilmut et al., 1997a). An important breakthroughrelated to donor cells for nuclear transfer has been reported by Campbell et al. (1996)and Wilmut et al. (1997b). The latter reported the birth of viable offspring in sheepderived from fetal fibroblasts and adult mammary epithelial cells. The basis for thissuccess was ’the induction of a state of quiescence’ in the donor cells, a technique thathad been reported by Campbell et al. (1996; see also Campbell, 1999). A synchronouspopulation of diploid donor nuclei was produced by inducing the cells to exit the growthcycle and arrest in the G0 quiescent stage of the cell cycle. This development isgenerally considered as an important step in future large scale cloning of livestockembryos. It is not unthinkable that the production of clones from (certain) somatic

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cells of adult livestock (and mammals in general) will be routinely possible, althoughprobably not yet very efficient, in the near future.

6 Applications of nonsurgical embryo transfer in com-bination with other new technologies in femalereproduction

6.1 International trade in breeding stock

With the ongoing world-wide growth of pig production, internationally operatingbreeding companies can largely benefit from the possibilities to transport embryosinstead of live animals. Next to an enormous reduction of transportation costs, it alsominimizes the risk of disease transmission around the world. The latter is especially thecase if embryos can be stored frozen before transport in order to test the donor animalsfor seroconversion during a certain period after collection. Although both collection andtransfer of embryos can be done surgically for purposes of international transport, thepossibility to e.g. collect embryos with minimal-invasive techniques such as endoscopyand to transfer the embryos nonsurgically will enhance the efficiency and profitabilityof such an application and will be preferable from an animal welfare point of view. Thelatter as well as the earlier mentioned improved health status of pig populations whenembryos instead of live animals are transported around the world are both importantfor acceptance of these procedures by society.

6.2 Improved breeding programs

Successful embryo transfer in combination with other reproductive technologieswould affect the structure and efficiency of pig breeding programs drastically(Brascamp, 1998; Van der Lende et al., 1998; Visscher et al., 2000). The effectof the use of embryo transfer on the genetic gain in pig breeding programs has sofar received little attention. Ollivier (1988) has shown that with about 5 transfers perdonor, coupled with early breeding (about 5 months of age), the selection responsein percent of that in a standard situation might exceed 150%. In combination with invitro oocyte maturation and in vitro fertilization, embryo transfer makes it possible tobreed with more similar numbers of dams and sires in a crossed or factorial matingdesign. At a given rate of genetic progress, this mating design gives less inbreedingthan the currently used nested mating designs (Brascamp and Haley, 1994). Accordingto Visscher et al. (2000) the ultimate impact of biotechnology, including non-surgicalembryo transfer, will be increased rates of progress, efficient use of variation, reducedgenetic lag, and the removal of one or two tiers in the pig breeding pyramid.

Implementation of embryo transfer in commercial pig breeding will have conse-quences for the breeding organizations. The selection of animals, synchronizationof donors and recipients, timing of insemination of donors and collection and transferof embryos have to be performed by trained people, according to strict protocols. Thiswill require much attention and labor, but is unavoidable for successful implementationof these techniques.

120


6.3 Rapid dissemination of genetic progress

The implementation of new reproduction techniques enables new productionsystems. In this respect the use of nonsurgical embryo transfer technology incombination with cloning technology to produce high merit fattening pigs is aninteresting possibility. In such a new production system the nucleus will consist ofrecipient lines and fattening lines instead of sow lines and boar lines. The recipientlines will only be selected for uterine capacity and mothering ability. The fattening lineswill be selected e.g. for daily growth rate, feed intake capacity and percentage leanmeat. Embryos, selected on the basis of pedigree, will be cloned for implantation inrecipient sows in the multiplier units. These recipient sows will be clones as well, clonedfrom the very best individuals in the recipient lines. Cloned female embryos (F1’s) fromthe recipient lines will be transferred to produce replacement gilts. Cloned embryosfrom the fattening lines (also F1’s) will be transferred to produce fattening piglets.

The genetic and economic effects of a production system as outlined in the previoussection, have been studied by Beeren et al. (1994). In comparison to the currentproduction system, the new system largely increases the returns per slaughter pig,indicating that substantial costs for the in vitro production of embryos are acceptable.This study showed furthermore that the testing of clones before commercial use is notprofitable unless four individuals are tested per clone and only one clone is selected. Itseems that clones can best be selected on the basis of their pedigree only.

In addition to its potential for dissemination of genetic gain, cloning can havesome additional benefits in commercial pig populations. Brascamp and Haley (1994)suggested the use of cloning to propagate specific genotypes for particular markets.According to these authors it is likely to be possible to derive these specific genotypesfrom the available genetic variability at the nucleus level if it is possible to developmethods to detect individual animals as a source for cloning for these markets. Oftenthe increased uniformity of product offered by embryo transfer of cloned (identical)individuals in the commercial population is mentioned as an additional advantage.However, as indicated by Brascamp and Haley (1994), the degree of increaseduniformity is quite small. In the case that 40 per cent of the variance in a trait isgenetic, about 75 per cent of the population standard deviation will still be presentin a population consisting of individuals of identical genotype.

Apart from potential benefits of the use of clones, there are also potential risks.The oocytes needed for nuclear transfer have to be collected from slaughterhousematerial, which may be risky from a disease transmission point of view, unless extremeprecaution is taken. With the use of clones, the between-animal genetic diversity incommercial herds will decrease. The animals will not only be more uniform in e.g.productivity and behavior, but also in disease resistance and susceptibility (Wilmut etal., 1992; Brascamp and Haley, 1994). Knowledge to quantify this problem is currentlystill not available. Wilmut et al. (1992) justly stated that models are needed to improveour understanding in this respect before breeding structures are changed.

7 Concluding remarks

Small scale-high value application of new techniques in female reproduction arealready possible. Nonsurgical embryo transfer can now be applied, but farrowing rate

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and litter size are still relatively low in comparison to what can be achieved with AI. Ina field experiment in the Netherlands in which the method developed by Hazeleger(see e.g. Hazeleger and Kemp, 1994 and Hazeleger and Kemp 1999) had beenused, pregnancy rate was 60% and litter size 2–14 piglets (Smits et al., 2000). Withmore research and increasing experience with the various aspects of the technique,results will undoubtedly improve. The time needed to get to farrowing rates and littersizes as obtained after AI is difficult to predict, but there is no reason to assume thatit should take more than a few years, provided that financial support for researchremains available. With the current level of success some of the small scale-highvalue applications may already be feasible. Through these small scale applicationsexperience will be gained, which will also contribute to further improvement andapplication of nonsurgical embryo transfer in pigs in general. The further developmentof nonsurgical embryo transfer will lead to more widespread application. Together withthe further development of embryo technologies such as in vitro production of embryos(IVM-IVF, cloning), it may lead to completely new, more efficient production systems.The possibility to store embryos frozen will largely facilitate applications of nonsurgicalembryo transfer. Fortunately, over the last years good progress has been made in thefield of cryopreservation of pig embryos (Dobrinsky, 1997; Dobrinsky et al., 2000).


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BIOLOGICAL AND GENETIC ASPECTS OF PRE- ANDPERINATAL MORTALITY IN SWINE

T.van der Lende B.T.T.M. van Rens J.I. Leenhouwers

Animal Breeding and Genetics Group,Wageningen Institute of Animal Sciences (WIAS), Wageningen University,

P.O. Box 338, 6700 AH Wageningen, The Netherlands

1 Introduction

In a commercial pig-breeding unit, the overall profitability rises with an increasingnumber of piglets weaned per sow per year. The latter depends on age at firstfarrowing, breeding life expectancy, the prolificacy of the sows in the herd, numberof farrowings per sow per year and peri- and postnatal death rate (Tomes and Nielsen,1982). Considering the fact that for each weaned piglet more than two oocytes wereinitially fertilized, it will be evident that piglet mortality during pregnancy, parturition andlactation imposes a substantial loss to the farmer. This paper will therefore focus onour current knowledge concerning extent, causes, timing and prevention of pre- andperinatal mortality. Perinatal mortality is generally defined as the mortality within a fewdays around birth, but in this paper this term will be used to indicate all mortality withina day or two before parturition, mortality during and immediately after parturition andall pre-weaning mortality.

Although disease in general, and certain infections more specifically, influence thesurvival of embryos, fetuses and newborn piglets, the present paper only deals withpre-and perinatal mortality due to non-infectious causes.

2 Prenatal mortality

2.1 Prenatal development

Porcine ova are fertilized in the ampulla of the oviduct, near the ampullary-isthmicjunction (Hunter, 1977). The embryos enter the uterus within 2 or 3 days afterfertilization, which is relatively rapid in comparison to other species (Pomeroy, 1955;Perry and Rowlands, 1962; Oxenreider and Day, 1965). By this time they have reachedthe 3 or 4 cell-stage, but they may also be in the 8 cell-stage (Perry and Rowlands,1962; Oxenreider and Day, 1965). On Day 6 of pregnancy, the embryos, which are nowin the early blastocyst stage, hatch from the zona pellucida (Perry and Rowlands, 1962;Hunter 1977). The latter is a complex extracelluar glycoprotein matrix that is formedaround each oocyte during follicular development (Dunbar and Bundman, 1987).

Between Days 7 and 12 after fertilization, the embryos migrate through the uterinehorns and subsequently redistribute themselves over the full length of both horns(Dhindsa et al., 1967; Dziuk, 1985). This process of spacing is often accompaniedby trans-uterine migration, even if the distribution of ovulations over both ovaries has

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been equal (Dziuk et al., 1964). According to Pope et al. (1982b), both oestradiol-17ßand histamine are involved in intrauterine migration of embryos.

Until Day 11 or 12 the embryos are spherical. Their diameter increases duringthis period up to 10 mm (Stroband et al., 1984). Subsequently the embryos start toelongate (Perry and Rowlands, 1962; Anderson, 1978). This elongation is initiallymainly due to cell reorganization and not to cell division (Geisert et al., 1982b; Pusateriet al., 1990). Almost simultaneously with the onset of elongation the embryos developaromatase activity (Van der Meulen et al., 1989) and start to synthesize and secreteestrogens (Heap et al., 1979; Gadsby et al., 1980; Bazer et al., 1982; Geisert etal., 1982a; Fischer et al., 1985; Stone and Seamark, 1985; Pusateri et al., 1990).These estrogens are important for the maintenance of the endocrine function ofthe corpora lutea and thus the continuation of progesterone secretion (Bazer andThatcher, 1977; Flint, 1981; Flint et al., 1983). Because luteal progesterone isessential during the whole period of pregnancy, this embryo-mediated prolongationof the lifespan of the corpora lutea, also called maternal recognition of pregnancy,is essential for continuation of pregnancy. Besides this, embryonic estrogens arealso important because they stimulate the secretion of proteins from the endometrium(Geisert et al., 1982a).

During or shortly after elongation the embryos start to attach to the luminalepithelium of the endometrium. The blastocysts, each with a length of up to 100 cm bythe end of elongati-on (Day 14), follow the endometrial folds. Each blastocyst occupiesonly a relatively short length of the uterus (Perry and Rowlands, 1962). Concomitantwith this, the trophoblast (former trophectoderm) and embryoblast (former inner cellmass) differentiate to form the extraembryonic membranes (placenta) and specializedstructures of the conceptus, respectively (Ashworth, 1991).

The initial attachment (i.e. adhesion) of the porcine blastocyst is alwaysmesometrial (Perry and Rowlands, 1962). It begins with a loose contact betweenelongated trophoblast and uterine epithelium near the embryoblast around Day13-14 (Dantzer, 1985), and gradually progresses to the tips of the blastocyst duringthe following days (Stroband and Van der Lende, 1990). The presence of theblastocyst appears to induce local proliferations in the uterine luminal epithelium atthe mesometrial side (Dantzer, 1985; Van Rens, 1988; Van Rens and Stroband, 1989;Stroband and Van der Lende, 1990). These proliferations result in the formation ofknob-like extrusions, which seem to anchor the conceptus to the uterus. Definitiveattachment by interlocking microvilli occurs on Day 16-18 (Perry, 1981; Dantzer, 1985).Thus the diffuse, epitheliochorial placenta of the pig is formed. The placenta isfunctionally complete by Day 35 of pregnancy (Brambel, 1933).

The fetal period, i.e. the period after Day 35 of pregnancy, is the period in whichthe fetus mainly grows. Placental length increases until Day 60 of pregnancy, with littlechange thereafter (Warwick, 1928; Knight et al., 1977). The increase in placental lengthprecedes the increase in placental weight (Knight et al., 1977), which also appears tohave reached more or less a plateau by about Day 65 (Warwick, 1928; Pomeroy, 1960;Knight et al., 1977) and changes relatively little thereafter until it increases again fromDay 100 onwards (Pomeroy, 1960). This latter increase does not seem to occur in allbreeds (Biensen et al., 1998).

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3 Embryonic mortality

3.1 Extent of embryonic mortality

Embryonic mortality is defined as the mortality before Day 35 of pregnancy. Allremaining prenatal mortality is defined as fetal mortality. It is well documented thatthe average embryonic mortality rate in pigs kept under optimal conditions is 20to 30%. Between as well as within populations a large variation may exist. Thevariation between populations was clearly indicated in a study by Van der Lende andSchoenmaker (1990). For this study, data on embryonic and fetal mortality for 139(sub)populations were obtained from 78 scientific publications. Only data for Westernbreeds were included. The results for spontaneously ovulating gilts and sows areshown in Table 1. It should be kept in mind when considering the variation and rangesshown that these include breed differences. Breed differences in embryonic mortalityhave been reported (Young et al., 1976; Bolet, 1986; Bolet et al., 1986; Dyck, 1991).

Table 1 — The means (x), standard deviations (sd) and ranges for the number ofcorpora lutea, number of embryos, embryonic mortality rate and stageof pregnancy at slaughter for (sub)populations of gilts and sows. (From:Van der Lende and Schoenmaker, 1990)

Number ofcorpora lutea

Number ofembryos

Embryomortality rate (%)

Stage ofpregnancy (days)

Gilts (n=52)x ± sd 13.5±3.4 10.7±3.1 20,9±14.9 27.6±8.1Range 10.2–16.4 8.0–13.9 9.5–38.3 20–35Sows(n=15)x ± sd 16.4±7.6 12.0±4.8 26.5±9.0 26.7±7.9Range 10.7–23.6 8.6–17.2 19.6–36.8 20–34

Within a breed, even for animals kept under the same environmental conditions,the variation in embryonic mortality can be large. For example, in a group of 71 DutchLandrace gilts which were slaughtered on Day 35 of pregnancy, embryonic mortalityrates varied between 0 and 67% with an average of 20% (Van der Lende, 1989).

3.2 Timing of embryonic mortality

Although literature provides quite some data concerning the timing of embryonicmortality (briefly reviewed by Lambert et al., 1991), there is little consensus. Basedon an analysis of average embryonic mortality rates as published for Western breedsfor various stages of pregnancy between Days 17 and 35, Van der Lende andSchoenmaker (1990) found no evidence for an increasing embryonic mortality rateduring this period. The data reviewed by Pope and First (1985) indicated thesame. Together, these studies indicate that the major part of all embryonic mortalityoccurs before Day 18 of pregnancy. The review of Pope and First (1985) suggeststhat approximately one third of the embryonic mortality occurs before Day 9 andapproximately two thirds between Days 9 and 18. However, both Perry and Rowlands

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(1962) and Lambert et al. (1991) found that the majority of embryonic mortality occursbefore Day 10 of pregnancy. The extent of embryonic mortality may be affected bymany different factors. It is therefore very well possible that no general statement canbe made concerning the timing of embryonic mortality, except that the majority occursbefore Day 18.

It has recently been suggested by Foxcroft et al. (2000) that the pattern ofembryonic mortality may be changing in commercial sow genotypes. Their resultsindicate a substantial additional embryonic loss between Days 26 and 44 in sows(parities 1–14). This may be related to highly increased ovulation rates due to selectionfor litter size, especially in parous, commercial sows.

3.3 Causes of embryonic mortality

Even under optimal conditions substantial embryonic mortality may still occur.These losses will be referred to as ’basic embryonic losses" Causes of these basicembryonic losses are still poorly understood. Cytogenetic analyses of Day 3 and Day4 morula stage embryos (Van der Hoeven et al., 1985) and Day 10 expanded blastocyststage embryos (McFeely, 1967; Dolch and Chrisman, 1981; Long and Williams, 1982)have shown that lethal chromosomal mutations like polyploidy (e.g. 3N) and aneuploidy(e.g. 2N-1 or 2N+1) hardly occur in the pig. According to Bolet (1986), identifiablegenetic factors (chromosomal abnormalities and genes with a major effect or markergenes) do not fundamentally account for the basal loss, although they may lead to aconsiderable increase in embryonic mortality in some specific cases (see e.g. De Boeret al., 1986).

During the last two decades much attention has been given to within-litter diversityin embryo development (embryo diversity) as a possible cause of embryonic mortality.In the pig within-litter variation in developmental stage of embryos (embryo diversity)is already evident during the preimplantation period (Anderson, 1978; Wright andGrammer, 1980; Wright et al., 1983; Richter and Elze, 1986; Elze et al., 1987;Papaioannou and Ebert, 1988; Te Kronnie et al., 1988). As early pregnancyprogresses after fertilization, the embryos become increasingly dependent on theuterine environment (Heap et al., 1979), each embryonic developmental stage allowingonly a relatively small deviation from the required uterine stage (Wilmut et al., 1985;Dziuk, 1987; Stroband and Van der Lende, 1990). If the within-litter variation indevelopmental stage exceeds a certain limit, the asynchrony of some embryos withthe prevailing uterine stage will be too large to allow normal development, resultingin embryonic death (Wilmut et al., 1985; Pope et al., 1986a, 1986b; Richter andElze, 1986; Geisert et al., 1991). Although this mechanism might operate throughoutearly pregnancy, the tolerable asynchrony might vary and actually seems to be low atthe time that the embryos start to elongate and produce estrogens on Day 11–12 ofpregnancy (see e.g. Dziuk, 1987).

The interest in embryo diversity largely increased when Pope et al. (1982a)suggested a mechanism for embryonic mortality as a consequence of embryo diversityby Day 11 of pregnancy. They hypothesized that the further developed embryos withina litter start to synthesize estrogens earlier than the less developed embryos, thusinducing a uterine environ-ment which might be embryocidal for the less developedembryos. Experimental evidence to substantiate this hypothesis through studies

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including embryo transfer comes from work of Pope et al. (1982a), Wilmut et al. (1985)and Pope et al. (1986a). Evidence to confirm the presumed indirect embryocidaleffect of estrogens produced by the more developed embryos on their less developedlittermates comes from experiments in which exogenous estrogens were administeredaround Day 10 of pregnancy (Pope et al. 1986b; Morgan et al., 1987a, 1987b; Grieset al., 1989; Geisert et al., 1991). These studies indicate that the mortality of theless developed embryos in a litter most probably occur between Days 12 and 16 ofpregnancy, i.e. at the onset of implantation.

Despite the fact that the above-mentioned experimental work indicates that embryodiversity around Day 11 of pregnancy is associated with embryonic mortality duringearly implantation, there is still some reason to be careful to generalize the results ofthese experiments. If embryo diversity is an important cause of embryonic mortality,one would expect that breeds with a relatively low embryonic mortality rate shouldalso have a relatively limited within-litter embryo diversity. In this respect the ChineseMeishan breed is of interest, because it is known to have a low embryonic mortality rate(Bidanel and Legault, 1986). Unfortunately, at present it is still controversial whetheror not the degree of embryo diversity is less in Meishans than in common Westernbreeds. Although Bazer et al. (1988) reported a lower embryo diversity in Meishansows than in Large White sows, others were unable to substantiate it (Wilmut et al.,1990; Anderson et al., 1991; Soede et al., 1992). Furthermore, it is unclear whetheror not differences in within-litter embryo diversity between sows can be induced by(environmental) factors which are known to affect embryonic mortality rate or litter size.Attempts to do so, using variable stress conditions and by varying the degree of boarstimulation at the time of insemination, showed inconclusive results (Soede, 1992).

Under sub-optimal conditions the embryonic mortality rate may increase abovethe level of basic embryonic losses. Factors associated with increased embryonicmortality are:

• early weaning

Early weaned sows show a higher embryonic mortality than late weaned sows(Svajgr et al., 1974; Varley and Cole, 1976). Although the involution of theuterus is almost completed by one week after parturition and the renewal of theendometrial epithelium well progressed, it takes at least three weeks before theuterus is completely recovered, both morphologically and histologically (Kiracofe,1980).

• stress during the first month, especially the second and third week, of pregnancy

Stress, for example due to high ambient temperatures, too much commotionin the stable or fighting during the establishment of a social hierarchy in newlyformed groups, can increase the extent of embryonic mortality, especially duringthe first month of pregnancy (Schnurrbusch and Elze, 1981; Varley, 1991). Mostof our information about the relation between stress and embryonic mortalitycomes from studies concerning heat stress (Edwards et al, 1968; Omtvedt et al.,1971; Tompkins et al., 1967; Warnick et al., 1965; Wetteman and Bazer, 1985).From these studies it is clear that this form of stress during (a part of) the first14 days of pregnancy increases the extent of embryonic mortality. Omtvedt et al.(1971) have shown that the second week of pregnancy is the most critical period.

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• feeding level during early pregnancy

While a relatively low feeding level during early pregnancy does not seem toaffect embryonic mortality, a high feeding level does seem to increase the extentof embryonic mortality, but most probably only in gilts and not in older sows(literature < 1990 reviewed by Van der Lende et al., 1994; Jindal et al., 1996,1997).

The mechanism through which a high feeding level affects embryo mortalityin gilts is not known. According to Pharazyn (1992) increased feed intakeduring early pregnancy may reduce embryo survival through effects on aprogesterone-dependent mechanism. Since then strong evidence have beenprovided to substantiate effects of feeding level on progesterone levels (Jindalet al., 1997). In good agreement with this (since uterine protein secretion isprogesterone-driven), own research (Soede et al., 1999) has shown that a groupof highly basic proteins (isoelectric point (pI) > 9) which first appeared on Day 12of pregnancy in gilts fed 2.5 kg/day, already appeared one day earlier (Day 11)in gilts fed 4.0 kg/day. The change in the amount of proteins with a pI between8 and 9 was also enhanced in time in the gilts on a high feeding level. Theseresults suggest that a high feeding level causes a slight asynchrony betweenembryonic and uterine development, which in turn might reduce embryo viability(Pope, 1988). Especially if the basic proteins have a role in the elongati-on of theembryos and/or their attachment, the enhanced secretion of these proteins mightinduce these processes too early, thus influencing embryonic development.

• feeding during lactation

Nutrition in lactating and weaned sows has profound effects on reproduction,as reviewed by Prunier and Quesnel (2000a, 2000b). Little attention has beengiven to nutritional effects on embryonic mortality in sows (in contrast to gilts),but a recent publication by Zak et al. (1997) do indicate significant effects andidentify critical periods during lactation. Feed restriction to 50% of appetite duringthe last week of a 28–day lactation period decreased subsequent ovulation rateand increased embryonic mortality in comparison to sows fed ’to appetite’ duringthe entire lactation period. These results are consistent with earlier resultsof Kirkwood et al. (1987) and Baidoo et al. (1992), indicating an increasedembryonic mortality with an increased catabolic status prior to weaning.

The timing of insemination relative to ovulation may also be a factor that affectsthe extent of embryonic mortality. Aging of spermatozoa (insemination too early)or aging of oocytes (insemination too late) may negatively affect embryo quality(and thus viability) after fertilization, but hardly any information is available aboutthe importance of this as far as embryonic mortality in the pig is concerned.Since it has been well documented that the interval of insemination relative toovulation has a large impact on fertilization rate (Soede et al., 1995), a differencein number of ovulations and number of embryos at any stage of early pregnancydoes not necessarily indicate embryonic mortality but may very well reflectdifferences in fertilization rate. Based on classical work by Perry and Rowlands(1962) it has for a long time been assumed that fertilization is an all- ornothingphenomenon in the pig, but the study by Soede et al. (1995) has clearly shown

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that even inseminations at an optimum time relative to ovulation (0–24 hoursbefore ovulation) may result in partial fertilization. However, within this intervalthe percentage of unfertilized oocytes was generally low (±5%).

3.4 Prevention of embryonic mortality

Excessive embryo losses can be prevented by weaning not earlier than three weeksafter parturition, by avoiding stress and relatively high feeding levels during the firstfour weeks of pregnancy and by avoiding a catabolic state during lactation. Whetherthe embryo losses which still occur when the aforementioned factors are under controlcan be prevented, is an open question. For a better understanding of the possibilitiesto reduce embryonic mortality which is associated with embryo diversity, a thoroughunderstanding of the causes of embryo diversity are essential. Despite much research(reviewed by Van der Lende et al., 1994), it is still not clear whether embryo diversitycan be reduced through management measures. Although further research is neededto substantiate the results, an interesting observation made by Soede (1992) should bementioned here. It is known that artificial insemination with a low number of sperm cellscauses a reduced fertilization rate (see e.g. Weitze et al., 1990). It seems reasonable toexpect that the presence of only few sperm cells at the site of fertilization, independentof the reason, not only reduces the fertilization rate but also increases the durationof fertilization. Dziuk (1987) suggested that, under suboptimal conditions, duration offertilization may be as much as 8 to 10 hours. An extended duration of fertilizationconsequently may overrule possible effects of the duration of ovulation on within-litterembryo diversity. For this reason, Soede (1992) investigated the number of accessorysperm cells in the zona pellucida and embryo diversity at approximately 120 hours afterovulation. Accessory sperm cells are sperm cells attached to or captured in the zonapellucida. The number of accessory sperm cells is considered to reflect the abundancyof sperm cells in the ampulla of the oviduct at the time of fertilization (Hunter andWilmut, 1984). In the study of Soede (1992) a decreasing accessory sperm count(average per sow) was associated with increasing embryo diversity. In these sows, theduration of ovulation (assessed by means of transrectal ovarian ultrasonography) wasnot associated with embryo diversity. The author suggested that a low average spermcount may be associated with an extended duration of fertilization, which consequentlyaffects embryo diversity. It should however be emphasized that this phenomenon onlyexplains a relatively small part of the variation between sows in embryo diversity.

Due to a lack of relevant research it is not clear at all whether the susceptibilityof the pig for embryo diversity can be influenced. At most we may say that thesensitivity of Meishan pigs for embryo diversity seems to be less than that of theinvestigated Western breeds. According to Ford (1997) this may be related to thelower estrogen production by Meishan embryos in comparison to embryos of commonWestern breeds.

131


4 Fetal mortality

4.1 Extent of fetal mortality

The average fetal mortality rate in the pig is relatively low and varies normallybetween 5 and 15% (Wrathall, 1971; Pope and First, 1985; Van der Lende, 1989).Fetal mortality is on average higher in populations with a high ovulation rate than inpopulations with a low ovulation rate (Van der Lende and Schoenmaker, 1990). Inagreement with this, induction of superovulation (e.g. Longenecker and Day, 1968;Lubritz et al., 1993) and selection for ovulation rate (Johnson and Cassady, 1998) alsoresults in increased fetal mortality.

4.2 Timing of fetal mortality

Very little information is available about the timing of fetal mortality. Knight et al.,(1977) found in unilaterally hysterectomized-ovariectomized gilts (gilts in which oneuterine horn with its ovary were surgically removed), in comparison to intact controlgilts, increased prenatal mortality rates from Day 40 onwards. The mortality occurredmainly between Day 40 and Day 70 of pregnancy. Leymaster et al. (1986) alsocompared unilaterally hysterectomized-ovariectomized gilts with intact control gilts andfound, in contrast to Knight et al. (1977), the occurrence of significant fetal loss dueto overcrowding after Day 86 of pregnancy. Based on observations in Dutch Landracegilts slaughtered at various stages throughout pregnancy there is evidence that fetalmortality occurs evenly spread throughout the period between Day 35 and parturition(Van der Lende, 1989).

4.3 Causes of fetal mortality

The evidence available at present points to an important role of placentaldevelopment in fetal mortality. A fetus with a poorly developed placenta will havea reduced growth rate and lower viability due to an insufficient supply of nutrientsand sub-optimal removal of waste products. Since placental development is amongstothers determined by uterine capacity, limited uterine capacity is justly also oftenmentioned as a cause of fetal mortality. The role of uterine capacity on placentaldevelopment and subsequent fetal mortality was clearly demonstrated in experimentswith gilts in which one uterine horn with its ovary were surgically removed (Knight et al.,1977; Père et al., 1997). In these unilaterally hysterectomized-ovariectomized (UHOX)gilts ovulation rate is unaffected (compensatory ovulations occur from the ovary thatremains) while the available uterine tissue is reduced by 50%. The crowding as aconsequence of this led, in both studies mentioned, to significant effects on placentaldevelopment and as a consequence to significantly increased fetal mortality rates.Based on observations between Days 20 and 35 of pregnancy the embryonic mortalityrate in the study of Knight et al. (1977) was 17.0 and 19.5% in intact control and UHOXgilts, respectively. The average total mortality rate as calculated from data collectedbetween Days 70 and 100 of pregnancy was 17.0 and 46.6%, respectively, clearlyindicating no fetal mortality in the intact gilts and a largely increased fetal mortality inthe UHOX gilts. In this study, at Day 30 there was an average difference of 10.9 g

132


in placental weight between intact control and UHOX gilts (27.6 vs 16.7 g, differencesignificant) and, by Day 100, this difference had increased to 63.5 g (258.0 vs 194.5 g,difference significant). In the study of Père et al. (1997) the fetal mortality rate betweenDays 35 and 112 of pregnancy was 14.6 and 21.7% in intact control and UHOX gilts,respectively. The mean placental weight at Day 112 of pregnancy was 0.32 vs 0.27 kg,respectively (difference significant).

4.4 Prevention of fetal mortality

In order to prevent fetal mortality, uterine capacity must be increased, for exampleby genetic selection (Leymaster et al., 1986) or placental efficiency must be improveddirectly, for example by selecting for increased placental efficiency (Ford, 1997; Wilsonet al., 1999). It is possible to select for uterine capacity, but uterine capacity is nota simple trait to measure. In this respect it is of interest that the estrogen receptorgene, a genetic marker for litter size (Rothschild et al., 1994, 1996; Short et al., 1997),seems to affect uterine capacity (Van Rens et al., 2000a). More research is needed toestablish whether this genetic marker is actually affecting uterine capacity or whetherit affects some aspect of placental development directly. Evidence for the latter comesfrom the observations that the maternal ESR genotype significantly affects placentaldevelopment by Day 35 of pregnancy without affecting uterine length and weight (VanRens et al., 2000a) and that placental efficiency at Day 35 is affected by an interactionbetween maternal and embryonic ESR genotype (Van Rens et al., 2000b). RecentlyWilson et al. (1999) reported interesting data showing favorable prospects for selectionagainst fetal mortality through selection on placental size and placental efficiency (i.e.piglet weight divided by placental weight). Work is in progress to investigate theeffectiveness of this selection strategy.

5 Perinatal mortality–stillbirth and preweaning losses

5.1 Birth and adaptations to extrauterine life

The transition at birth from the intrauterine to the extrauterine environmentnecessitates adaptations in several physiological functions of the piglet, particularlyrespiratory, thermoregulatory and digestive functions (Randall, 1992). The late-fetalmaturation of the lungs and the gastrointestinal tract are related to the increasedfetal corticosteroid levels in the period preceding parturition. Examples of thesematurational processes in the gastrointestinal tract are the stimulation of gastricproteases (Sangild, 1995) and the control of brush-border hydrolases in the smallintestine (Sangild et al., 1995).

The pre-partum rise in fetal corticosteroids, primarily cortisol, are also importantafter birth for the mobilization of energy stores and for making glucose and fatty acidsavailable for energy production (Kattesh et al., 1990). The adaptive development of thegastrointestinal tract is furthermore largely influenced by colostrum intake. Colostrumintake has e.g. dramatic effects on intestinal growth, structure and function. This wasfirst described by Widdowson and Crab (1976) and Widdowson et al. (1976) and morerecently reviewed in detail by Cranwell (1995), Xu (1996) and Le Dividich et al. (1998a).

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6 Perinatal mortality

6.1 Extent of perinatal mortality

On average 4–8% of all full-grown fetuses in the uterus near onset of parturitionare stillborn (Randall, 1972; Curtis, 1974; English and Wilkinson, 1982; English andMorrison, 1984; Svendsen and Bengtsson, 1984; Leenhouwers et al., 1999a). Ofthe live born piglets on average another 5–25% will die before weaning. The largevariation in reported average preweaning mortality rates, is largely due to differencesin management. In most western countries, where labour is expensive, preweaningmortality rates are generally 10% or higher.

6.2 Timing of perinatal mortality

Post-mortem examinations of stillborn piglets have indicated that a relativelylow percentage of these piglets die shortly before parturition (pre-partum deaths),a relatively high percentage during parturition (intra-partum deaths) and againa relatively small percentage immediately after expulsion (immediate post-partumdeaths). Glastonbury (1977) and Leenhouwers et al. (1999b) reported 13% and5.5% pre-partum deaths, 75% and 76.7% intra-partum deaths and 12% and 17.8%post-partum deaths, respectively, whereas English and Morrison (1984) reported70–90% intra-partum deaths.

Approximately 50% or more of all preweaning mortality occurs within 3 days afterbirth (Kernkamp, 1965; Fahmy and Bernard, 1971; Curtis, 1974; English and Smith,1975; Hendrix et al., 1978; English and Morrison, 1984; Cronin, 1989), i.e. in theperiod in which the piglet has to recover from the stress of birth and to adapt to its newenvironment.

6.3 Causes of perinatal mortality

In general, stillbirths are associated with prolonged farrowings, umbilical corddamage, and birth during the last one-third of parturition. The causes of pre-partumstillbirth are poorly understood. Intra-partum stillbirth is predominantly a result offetal asphyxiation (Randall, 1971; Sprecher et al., 1974; Stanton and Carroll, 1974).Asphyxiation is most likely also the cause of immediate post-partum deaths.

Important causes of mortality of live born piglets within the first three days after birthare trauma (crushing by the sow) and low vitality of the piglets (Bille et al., 1974; Englishand Smith, 1975; Spicer et al., 1986; Holyoake et al., 1995). Trauma is quite oftenrelated to low vitality of the traumatized piglet, indicating that low vitality is the mostimportant cause of early perinatal mortality. Low vitality of newborn piglets may becaused by prenatal factors, such as the efficiency of nutrient flow across the placenta(Svendsen, 1992). Furthermore, vitality of piglets is affected by processes during birth,such as the degree of oxygen stress experienced during the birth process (Herpin etal., 1996). Finally, factors after birth may also influence piglet vitality, such as a rapidintake of colostrum and the ability of the newborn piglet to stabilize its body temperature(Aumaitre and Seve, 1978; Le Dividich et al., 1998b). Piglets with a low vitality at birthwill of course have a larger risk of poor thermoregulation and insufficient colostrum

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intake. Insufficient colostrum intake as such can lead to a drop in body temperatureand thus to a (further) decrease of vitality. Once the vitality of piglets is low, they willhave increasing problems to compete with littermates for milk and will have a largerrisk of dying due to starvation. Statistics produced by the United States Department ofAgriculture in 1997 indicate that about 40% of the non-crushing deaths in preweaningpiglets is due to starvation (Odle, 1998).

At present there is some concern that the ongoing genetic selection for fast leangrowth may negatively affect piglet survival. Since the ability of the newborn piglet toproduce heat is limited due to the absence of brown adipose tissue (Trayhurn et al.,1989) and the relatively small amounts of energy stores, the thermal insulation of thesubcutaneous fat layer is important to prevent heat loss. Since the piglet is virtuallyhairless this is even more so than in many other livestock species. When selection forlean, fast growth affects the amount of subcutaneous fat in piglets at birth, the abilityof newborn piglets to maintain their body temperature will decrease further. Althoughmore research is needed, there are already some reports of negative effects of currentgenetic selection for reduced backfat thickness on piglet survival (Herpin et al., 1993;McKay, 1993).

6.4 Prevention of perinatal mortality

At farm level, prevention of perinatal mortality is possible by optimizing housingconditions in the farrowing units and by good management practices. Holyoake etal. (1995) have shown that supervision of sows and their litters during farrowingand the early perinatal period reduce the perinatal mortality rate through decreasingthe number of stillbirths/litter and deaths due to trauma (piglets crushed by the sow)and low viability. A substantial reduction of piglet mortality with 44% (equivalent toone piglet per litter) through an improved farrowing management protocol has beenreported by White et al. (1996). Experience in countries in which much care is givento individual newborn piglets (for example Brazil) has shown that mortality amongstlive born piglets can be reduced drastically. However, seeing the cost of labour inmany countries, attention for individual piglets is mostly limited and often restricted tocrossfostering of small or low-viable piglets to smaller or younger litters.

With the increasing knowledge about genetic aspects of piglet mortality, the interestto improve piglet survival through genetic selection on piglet vitality, measured as abilityto survive, has increased. Although the heritability of piglet survival (i.e. survival fromthe late fetal stage until weaning or only preweaning survival) is low (Siewerdt andCardellino, 1996; Van Arendonk et al., 1996; review by Rothschild and Bidanel, 1998;Knol, Ducro, Van Arendonk and Van der Lende, in preparation), selection for improvedsurvival (i.e. improved vitality) seems feasible since the genetic variation for this trait ishigh (Knol, Ducro, Van Arendonk and Van der Lende, in preparation).


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A INFLUÊNCIA DO MEIO AMBIENTE NA REPRODUÇÃODAS PORCAS

Irenilza de Alencar Nääs

Dra. Professora Titular do Departamento de Construções Rurais – UNICAMP

1 Resumo

Toda vez que acontecem impactos de elementos climáticos, seja de maneirasúbita ou constante, a resposta dos animais se faz presente. Condições ambientaisinadequadas, portanto, que são uma resposta direta do clima externo, afetamconsideravelmente a produção e a reprodução nos suínos. Com temperatura ambientemuito abaixo das temperaturas de conforto, a eficiência da conversão alimentar éreduzida, por elevar a quantidade de perda de calor sensível para o ambiente,enquanto temperaturas muitos elevadas, por outro lado, também causam reduçãona performance reprodutiva. Valores da temperatura ambiente muito diferentes dosvalores próximos à região de conforto, que representa um segmento da regiãotermoneutra, perturbam o mecanismo termodinâmico que os homeotermos tem de seprotegerem de extremos de temperatura e umidade relativa, levando ao desperdício deenergia, em seu conceito mais amplo e, consequentemente, refletindo nos númerosque medem o desempenho. Este texto contém informações sobre formas de amenizara influência das variáveis ambientais na performance reprodutiva de fêmeas.

2 Introdução

As condições ideais de ambiente variam, e são diretamente relacionadas ao tipode animal, finalidade do rebanho e sistema de manejo. De uma maneira geral aliteratura cita o limite crítico de temperatura máxima em torno de 24oC para machosreprodutores e porcas em gestação, enquanto a umidade relativa esteja em tornode 70–80%. No caso específico da maternidade, o desafio encontra-se nos limitestão diferentes de conforto dos animais alojados: matriz e leitão, onde o leitão buscatemperatura altas e a matriz busca temperatura mais baixas.

As técnicas modernas de criação, bem como o melhoramento genético do rebanho,o controle sanitário, a eficiência de produção dos animais com a melhoria daconversão alimentar e a taxa de crescimento diário, podem contribuir efetivamentepara a conquista da competitividade no mercado, o que reflete positivamente no custofinal do produto.

A instalação para alojamento de porcas deve minimizar a influência dos fatoresclimáticos externos, principalmente a temperatura ambiente, que leva ao confortotérmico. As variações ambientais são controladas com diferentes materiais deconstrução, dimensionamento dos espaços físicos disponíveis, densidade e sistemade ventilação e refrigeração. A preocupação não deve ser somente com o confortotérmico ambiental, mas também merece estresse causado pelo estabelecimento da

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hierarquia social do grupo, ou qualquer mudança na rotina, como troca de tratador epresença de ruídos, conforme citado em HAHN,G.L (1987), POMAR,C. et al (1991),REIS, R.L.S.P (1996) e NIENABER, J.A.et al (1996).

As instalações suinícolas geram despesas cujo retorno não é tão rápido. Oplanejamento prévio evitará construções mal dimensionadas, que dificultam omanejo, e não são apropriadas aos animais. A simplicidade e economicidade,condições de conforto, proteção, higiene, facilidade de acesso e manejo, deverãoser características indispensáveis. Considerando as peculiaridades dos suínos como,aparelho termorregulador deficiente, dificuldades de transpiração, justifica-se umaespecial atenção para os itens que levam ao conforto.

3 O alojamento de porcas

As porcas encontram um ambiente ideal quando estão alojadas em temperaturaspróximas a sua termoneutralidade, e o balanço térmico é otimizado quando as perdasde calor para o ambiente estão ocorrendo. As perdas de calor, nos suínos, se dãopor condução, radiação, convecção e evaporação da água de seu micro ambiente,ou sua pele. O animal aciona esses mecanismos regulatórios, de acordo com atemperatura ambiente, comparativamente à zona termoneutra. Os componentes nãoevaporativos constituem o calor sensível, e representam 40% da produção total decalor animal e este mecanismo e acionado quando as temperaturas estão abaixo desua região de conforto, sendo dissipado e aquecendo o ambiente. A perda evaporativacaracteriza o calor latente, que é dissipado pela evaporação, ocorrendo quando osuíno esta submetido a temperaturas acima das de conforto (ZERT, 1969). SAINBURY(1972) relata que, 15% das perdas de calor dos suínos são por condução, 40% porradiação, 35% por convecção e 10% por evaporação, em situação de animais alojadosem grupo. Nas temperaturas ambientais acima de 30oC, predominam as perdas porprocessos evaporativos (SORENSEN, 1964), dai a eficiência, em épocas quentes, emanimais maiores, do mecanismo da pele exposta a líquidos; e abaixo de 25oC, as decomponentes não evaporativos (ESMAY,1982). A associação de temperaturas altasà umidade elevada constitui uma situação de altos valores de entalpia limitando osmecanismos termorreguladores, como a evaporação respiratória. Os valores críticosde entalpia, ou seja da quantidade de energia necessária para modificações dascondições ambientais, segundo CIGR (1994), situam-se entre 76 e 96 kJ /kg ar seco.

Segundo BALDWIN (1979), o ambiente animal é composto por fatores físicos taiscomo: temperatura, luz, tipo de piso e ventilação; sociais: presença ou ausência deoutros animais, hierarquia e dominância, tamanho, composição do grupo; manejo:dieta, sistemas de desmame, tipos de arraçoamento, entre outros. O ambienteinterno é a somatória de ocorrências ambientais em seu interior (McQUITTY, FEDDES,1981), onde a demanda ambiental de calor será determinada, em grande parte, pelatemperatura do ar, temperatura radiante das superfícies, como pisos, forros, paredese equipamentos, taxa de renovação de ar e característica do piso (ZERT,1969).

Segundo ROLLER, STOMBAUGH (1974), e BACKSTROM, CURTIS (1981), omicro ambiente, ou seja o ambiente ao redor do suíno, inclui todas as condiçõese influências externas que afetam o desenvolvimento, a resposta e o crescimentoanimal. ESMAY (1982) classifica os componentes ambientais em físicos, como área

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por animal, luz, som, pressão e equipamentos; sociais, como densidade populacional,comportamento animal e dominância; e térmicos como temperatura, umidade relativa,ventilação e radiação.

As reações dos suínos às temperaturas ambientais elevadas, são resultadosdas dificuldades que esses animais tem de dissipar o calor produzido para amanutenção dos processos vitais, das atividades de produção e do incrementocalórico da alimentação (SORENSEN, 1964). Sob estresse térmico, o suíno em fasede reprodução elimina cerca de 1,7 W/kg de peso vivo e, não havendo ventilaçãosuficiente para eliminá-lo, este calor produzido passa a representar uma importantefonte de estresse térmico. Nessa situação o requisito de ventilação mínima é daordem de 180 m3/h para haver uma renovação efetiva de ar na altura dos animaismais pesados. As variações de ± 5oC até 8oC, sobre a média diária da temperaturado ar, não causam conseqüências adversas na ausência de correntes de ar, condiçõesde umidade, ou radiação forte ou ganhos de calor por condução (HAHN, 1987).

4 Respostas na reprodução

O principal objetivo das instalações é, na medida do possível, não permitir que ocalor externo, nem o frio excessivo, passem para dentro de seu interior, portanto, énecessário que haja um bom volume de ar disponível, pé direito alto e um telhado comboa refletividade térmica, assim como também uma alta inércia térmica da edificaçãocomo um todo. Na reprodução os problemas de calor refletem de maneira evidente ecomo o suíno adulto é mais resistente ao frio do que ao calor, em regiões com climamais quente há necessidade de climatização.

A temperatura crítica de resistência ao calor, é beneficiada pelo acionamento domecanismo de troca térmica de convecção devido à ventilação. Animais adultospodem ter sua temperatura crítica alta, ou seja sua resistência ao calor aumentada,em até 2oC, quando submetidos a ventilação proveniente de ventiladores dentro dainstalação.

Na Figura 1 pode-se notar que, porcas gestantes, no final da gestação, quandoexpostas a temperaturas acima de 30oC com pouca ventilação (velocidades devento da ordem de 1,5 m/s, ventilação natural em edificações abertas), tem a suafreqüência respiratória maior em quase 20 resp/mim, quando comparada com porcasem ambientes bem ventilados, ou seja velocidade de ventilação acima de 5 m/s.Embora no início da gestação não apresente resultados tão expressivos, há umaforte evidência que altas temperaturas ambientes resultam em aumento do númerode mumificados, ou mesmo na redução do número de nascidos vivos. A temperaturacorporal não sofre influência marcante pela presença de ventiladores, mas o benefícioda maior tolerância ao calor melhora as condições de conforto do animal.

Ventilar as instalações com vistas a aumentar a velocidade do ar entre 180–230m3/h no interior é portanto uma necessidade, principalmente em locais onde seapresentam altas temperaturas.

Muitas vezes somente a presença de ventiladores não é suficiente para se alcançaras condições ideais mínimas de conforto, havendo portanto a necessidade de serecorrer ao uso de nebulização. A função da nebulização é reduzir a temperaturainterna da instalação. Seu limite de eficiência está diretamente ligado aos valores de

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20

30

40

50

60

70

80

90

Porcas gestantes, início a fim da gestação

Res

post

a fis

ioló

gica

frequencia respiratória (t > 30 C, pouca ventilação)temperatura corporal (C)frequência repiratória (t > 30 C, alta ventilação)

Figura 1 — Resposta fisiológica das porcas gestantes a diferentes níveis deventilação

umidade relativa dentro da instalação, bem como ao próprio manejo da granja. Emclimas de altas umidades relativas, em torno de 80–90%, o controle da nebulizaçãodeve ser de maneira a ser utilizada com maior freqüência nas horas mais quentes dodia, o que geralmente coincide com as umidades relativas mais baixas.

Em um estudo realizado na região de Campinas, mostra resultados interessantescom relação a algumas respostas na fisiologia da porca gestante, conforme mostradosna Tabela 1, expostas a dois tratamentos , sendo um com uso de ventilação associadoa nebulização e outro sem nenhum recurso a mais para o ambiente.

Tabela 1 — Médias de temperatura da pele e freqüência respi-ratória em porcas gestantes.

Tratamento Temperatura Pele ( oC) Freq. Resp. (resp/min)1 34,0b 27,0b2 33,5a 20,2a

α =0.05Tratamento 1 = Ventilação natural; Tratamento 2 = Ventilação forçada

Foi encontrado que a temperatura da pele foi significativamente mais baixanos animais instalados sob as condições do tratamento com ventilação forçada enebulização, assim como, uma menor freqüência respiratória. Esses resultadosmostrou que as condições ambientais desse tratamento forneceu aos animais melhorconforto. Chegando bastante próximo às condições exigidas pelas porcas gestantes.

145


A Figura 2 mostra as médias de temperatura da pele (tpm), freqüência respiratória(rfm) e espessura do toucinho (etm) obtidas no tratamento com ventilação natural.

Houve pouca diferença entre os tratamentos, sendo que a temperatura da pelee freqüência respiratória foi pouco maior no tratamento com ventilação natural e aespessura do toucinho variou de 10 a 16mm em ambos os tratamentos.

A Figura 3 mostra as médias de temperatura da pele (tpm), freqüência respiratória(frm) e espessura do toucinho (etm) obtidas no tratamento com ventilação forçada.

Nas Figuras 5 e 6, pode-se notar que as tendência da freqüência respiratória nãomostram muita diferença entre os tratamentos, entretanto, quando vê-se a Figura 6,nota-se que há uma leve tendência de ter-se os dados de temperatura de pele menorcom os recursos de ventilação associada a nebulização, o que indica maior sensaçãode conforto.

MÉDIAS FISIOLÓGICA DO TRATAMENTO COM VENTILAÇÃO NATURAL

0

5

10

15

20

25

30

35

40

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27

ANIMAIS

DA

DO

S F

ISIO

LÓG

ICO

S

tpm frm etm

Figura 2 — Médias fisiológicas do tratamento com ventilação natural

Como pode ser visto nesses resultados, a ventilação associada a nebulizaçãotemporizada traz benefícios para as porcas gestantes. A Figura 6 mostra uma vista dogalpão contendo os recursos utilizados. Por outro lado, o uso somente da nebulização,para porcas gestantes durante picos de calor, que geralmente ocorrem durante o verãoem algumas regiões, pode ser simplesmente incrementar a umidade relativa local,piorando a situação de desconforto e levando ao aborto.

Já na maternidade, há dois ambientes distintos a serem avaliados: o da porcalactante e o do leitão, entretanto se os valores de temperatura interna forem muitoaltos o desempenho final da leitegada fica prejudicado. Ainda no mesmo estudo

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MÉDIAS FISIOLÓGICAS DO TRATAMENTO COM VENTILAÇÃO FORÇADA

5

10

15

20

25

30

35

40

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27

ANIMAIS

DA

DO

S F

ISIO

LÓG

ICO

S

TPM FRM ETM

Figura 3 — Médias fisiológicas do tratamento com ventilação forçada

MÉDIAS DE FREQUÊNCIA RESPIRATÓRIA EM VENTILAÇÕES FORÇADA E NATURAL

20

22

24

26

28

30

32

34

ANIMAIS

FR

EQ

UÊ

NC

IA R

ES

PIR

AT

ÓR

IA

FRMNFRMFTendência da FR para ventilação naturalTendência de FR para ventilação forçada

Figura 4 — Médias de freqüência respiratória em ventilação forçada e natural

147


MÉDIAS DE TEMPERTURA DA PELE EM VENTILAÇÃO FORÇADA E NATURAL

34.0

34.5

35.0

35.5

36.0

36.5

37.0

ANIMAIS

TE

MP

ER

AT

UR

A D

A P

ELE

TPMNTPMFTendência de TP com ventilação naturalTendência de TP com ventilação forçada

Figura 5 — Tendências médias de temperatura da pele em ventilação forçada enatural

Figura 6 — Vista do galpão de gestação com ventilação forçada e nebulização

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citado anteriormente, ficou evidenciado que, o uso de climatização na maternidade,naturalmente garantindo-se que os escamoteadores forneçam um ambiente adequadoao leitão, resulta em número favoráveis.

As Figura 7 e 8 mostram alguns resultados provenientes do uso de equipamentosno ambiente da sala de maternidade. Uma alternativa interessante na maternidadeé o uso de resfriamento localizado sobre a cabeça das porcas em lactação. Esteresfriamento, resultado de uma forma de resfriamento adiabático do ar externo quedepois é conduzido para dentro de uma canalização, e finalmente soprado em cimadas porcas, é uma das formas mais efetivas de se conseguir bons resultados naresposta de conforto térmico.

As respostas de espessura de toucinho, em experimento feito comparando trêstratamentos, com ventilação natural, com ventiladores na sala e com resfriamentolocalizado, forneceu os seguintes resultados especificados na Figura 7. Emboraos valores maiores são atribuídos ao tratamento com ventilação natural issoprovavelmente deveu-se à estrutura estudada ter um pé direito alto e ser bemventilada. Quanto aos dados de desmame de leitões, o gráfico da Figura 8 mostraque os melhores resultados são aqueles onde há o resfriamento localizado.

Espessura de toucinho nos Tratamentos

1.39 1.38

1.17

1.05

1.1

1.15

1.2

1.25

1.3

1.35

1.4

1.45

1 2 3

Tratamentos

Esp

essu

ra (

mm

)

Figura 7 — Resposta da espessura do toucinho em porcas alojadasem diferentes tratamentos (Tratamento 3 = resfriamentolocalizado, Tratamento 2 = ventilação forçada, Tratamen-to 1 = ventilação natural).

Finalmente o cuidado com as temperaturas da água ingerida, funciona como ummecanismo de refrigeração, aumentando em até 0,5oC a resistência ao calor emanimais adultos, o que deve ser também visto com muito cuidado.

A umidade parece ter pequeno efeito sobre a eficiência de crescimento dossuínos, a não ser quando associada à temperaturas acima das temperaturas críticasmáximas, principalmente em animais com metabolismo alto (HANZEN e MANGOLD,

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Peso médio ao desmame por tratamento

5.77

5.63

6.06

5.4

5.5

5.6

5.7

5.8

5.9

6

6.1

1 2 3Tratamentos

Pes

o m

édio

(kg

)

Figura 8 — Peso médio de desmame de leitões nos diferentestratamentos.

1960). A habilidade do suíno para dissipar o calor corporal em ambientes comtemperatura e umidade relativa elevadas, é deficiente (MOUNT, 1964). MORRISONet al. (1966), demonstraram que, a elevação da umidade relativa de 45 para 90%, auma temperatura ambiental de 21oC, foi responsável pela redução em 8% das perdasde calor.

O efeito de um ambiente climático adequado ao animal, por si só, talvez não reflitade imediato numa melhora significativa na produção, pois há fatores como a genética,a nutrição e a sanidade do rebanho a serem considerados. A sinergia desses fatores,permite e permitirá por muito tempo, soluções interessantes e efetivas, pois não sepode isolar facilmente os fatores que atuam nesse dinamismo todo.


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CONTROL SANITARIO DE LOS VERRACOS EN UNCENTRO DE PRODUCCION DE SEMEN

Gustavo Decuadro-Hansen

Dr., Director Técnico IMV technologies10, Rue Clémenceau 61302, L’ Aigle, France

e–mail: decuadro.hansen@imv–technologies.com

1 Introduccion

Las biotecnologias de la reproducción animal comprenden clasicamente tresgeneraciones: la primera,la mas antigua, es la inseminacion artificial; la segundacomenzó a desarrollarse en la década de los 70 es el transplante de embriones;la tercera se encuentra en vias de desarrollo y esta constituida por, el sexaje, lafecundacion in vitro y la clonación (32).

El punto comun de estas biotecnologias es el de contribuir al mejoramientosanitario de las granjas; de esta manera las mismas han permitido y permiten disminuirel riesgo sanitario gracias a la supresion del contacto directo entre los animalesreproductores machos y hembras.

En la especie porcina solamente la primera biotecnologia de la reproduccion, lainseminacion artificial (IA), se ha desarrollado y expandido a nivel de granja. Elcrecimiento de la IA porcina en los ultimos anos ha sido espectacular; hoy en diase estima que de los 72 millones de cerdas presentes en el mundo mas del 25% soncubiertas gracias a la IA (8).

Evidentemente este método de reproduccion se ha impuesto frente a la montanatural por las ventajas que presenta: disminución del numero de verracos enla granja, utilización de reproductores de alta calidad genética permitiendo unmejoramiento general del hato, explotación al máximo del manejo en lotes o grupos,obtener porcentajes de fertilidad iguales o superiores a los obtenidos en monta natural,facilitar el manejo reduciendo el tiempo y el trabajo/monta, un mejor control de lacalidad del semen, y un mejor control sanitario (8).

En esas condiciones especificas, los riesgos sanitarios ligados a las enfermedades“sexualmente transmisibles” pueden ser teoricamente facilmente controlados.

La IA permite asi obtener una proteccion reciproca de los reproductores machosy hembras evitando la contaminacion de las hembras por el intermedio de machosinfectados o previendo la contaminacion de los machos durante el coito en el caso dehembras infectadas (Figura 1).

Sin embargo, si bien el riesgo sanitario asociado a esta biotecnologia se encuentrafuertemente disminuido si lo comparamos a la monta natural, es necesario tener encuenta que el simple hecho de separar los machos de las hembras y de realizar la IA nopermite controlar el riesgo sanitario si no se toman un conjunto de medidas en paralelo.Sabemos en efecto que numerosos agentes patogenos, bacterianos o virales, puedenestar presentes en el semen ya sea porque colonizaron el aparato genital de losmachos reproductores o porque los mismos se encuentran en el medio ambiente en

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1Cerda Infectada

Transmision

Verraco InfectadoDiseminacion

Figura 1 — Ejemplo de riesgo sanitario

el cual vive el reproductor. En esas condiciones desfavorables, la contaminacion delsemen colectado es frecuentemente observada lo que compromete su utilizacion enIA o puede inducir un proceso infeccioso en las hembras inseminadas.

La contaminacion microbiologica del semen por agentes patógenos mayores obanales puede ocasionar una reducción de la performance reproductiva (fertilidady prolificidad) de las granjas a través de procesos como endometritis, mortalidadembrionaria, o enfermedad sistémica (19; 31).

Es interesante recalcar que no sólo los agentes patogenos “mayores” puedendesencadenar un problema a nivel de granja a partir de semen “contaminado”; asipor ejemplo en Francia fue comprobado que la utilizacion de semen de verracosprovenientes de un centro de IA con un status sanitario convencional sobre cerdassin problemas sanitarios puede originar manifestaciones clinicas 24 h despues dehaber practicado la IA (fiebre > 40,5oC, anorexia y repeticion de celo). El examenbacteriologico del semen revelo la presencia de Serratia Liquefaciens, patogénooportunista resistente al antibiotico utilizado en ese CIA(19).

El uso de semen contaminado puede por lo tanto desencadenar un procesoinfeccioso en la cerda; la intensidad de dicha infeccion puede agravarse si dicho semenes conservado durante mas de 2 dias y si la hembra no se encuentra en celo en elmomento de la IA (3).

2 Transmision de contaminantes por el semen decerdo

La contaminacion microbiologica (virus, bacterias, mycoplasmas, etc) del semenpuede provenir del verraco mismo o acontecer durante las operaciones de colecta,procesamiento, stock o transporte.

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La contaminacion viral del semen es probablemente una de las mas riesgosasdebido a la posibilidad de transmision de enfermedades epizooticas a nivel de granja.Los especialistas en virologia reconocen que la gran mayoria de los virus puedenencontrarse en el semen, (9; 14; 15; 19; 26; 27; 31) Tabla 1.

Tabla 1 — Transmicion de enfermedades virales por el semen de verracoEnfermedades Aujesky Peste porcina clasica Peste porcina africanaAislamiento viraldemostrado en el semen

SI SI SI

Riesgo potencialde transmicion

Existe Existe Existe

Enfermedades Fiebre aftosa Ojo azul Enfermedad vesicular Gripe y TGE*Aislamiento viraldemostrado en el semen

SI SI SI SI


Bajo Existe Bajo Bajo

Enfermedades PRRS Enterovirus** Adenoreovirus ParvovirusAislamiento viraldemostrado en el semen

SI SI SI SI


Existe Existe Bajo Existe

*TGE= Gastroenteritis transmisible**Incluye enfermedad de Teshen

La presencia de estos virus en el semen es sobretodo importante en la faseaguda de la enfermedad cuando la misma se acompaña de una “viremia”(19);no obstante el hecho de que la mayoria de las virosis ocasionan manifestacionesclinicas pronunciadas (fiebre, postración, anorexia, etc) deberia disminuir el riesgo dediseminacion siempre y cuando los reproductores sean aislados y no colectados. Sinembargo en la práctica, las manifestaciones clinicas son variables segun las cepasy segun los verracos; a su vez durante el período de incubación de la enfermedadlos reproductores pueden “excretar” virus en el semen sin manifestaciones clinicasaparentes como en el caso de la Fiebre aftosa(34).

Una de las particularidades de las virosis es la existencia de animales infectadosal estado “latente” los cuales pueden reactivarse y excretar virus bajo determinadascirscuntancias como stress, transporte, tratamiento corticosteroide, etc (14; 19; 23),asi el virus de la enfermedad de Aujeszky fue aislado de verracos “clinicamentessanos” y vacunados(21; 25).

La contaminacion bacteriana del semen ocurre, habitualmente, durante las opera-ciones de colecta o de tratamiento in vitro del semen (31). Los germenes normalmentepresentes en el semen colectado pueden provenir de: los testiculos y glandulasanexas, prepucio y su diverticulo, aparato urinario, o de localizaciones diversas (pieldel verraco, materias fecales, aerosoles, polvo, manos del operador, material decolecta y de preparacion de las dosis (19). Esta flora seminal puede ser banal opotencialmente patógéna Tabla 2;

asi ciertas bacterias presentan una importancia mayor debido a las manifesta-ciones clinicas asociadas a su presencia como Brucella suis responsable de orquitisen el verraco o a su accion directa sobre los espermatozoides (aglutinacion) (3). La

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Tabla 2 — Principales bacterias encontradas en el semen

1 Aerobacter 11 Klebsiella2 Alcaligenes 12 Micrococcus3 Bacilus (subtilis, cereus) 13 Moraxella4 Bacteroides 14 Neisseria5 Bordetella bronchiseptica 15 Peptostreptococcus6 Brucella suis 16 Proteus7 Citrobacter 17 Pseudomona aeruginosa8 Corynebacterium (Suis, pyogenes) 18 Serratia9 E.coli 19 Staphylococcus (epidermidis, aureus)10 Enterobacter 20 Streptococcus (D, L, C, E...y hemolitico)

mayoria de las especies bacterianas presentes en el semen son mencionadas en elTabla 2 (19; 36)

Otros contaminantes eventualmente presentes en el semen son los Mycoplamas,(hyopneumoniae, hyorhinis y verecundun) y los Ureaplasmas (19; 24; 30; 36) sinembargo no existe consenso general respecto a su presencia en el semen ya seadebido a la baja frecuencia de aislamientos realizados a partir de muestras de semeno a las dificultades practicas para poner en evidencia estos agentes por cultivomicrobiologico (19; 31)

Enfin la flora seminal puede contener otros agentes como levaduras; las mismasgeneralmente provienen de contaminaciones exogénas o del medio ambiente (19).

3 Control sanitario en los CPS

En la mayoria de los paises que practican la IA porcina coexisten hoy en dia 2sistemas de reproduccion: la IA con produccion de semen en la granja (conocido porlos anglosajones como, do it yourself DIY-AI) o la IA por compra de semen a partirde un centro de produccion. La opcion por el DIY-AI o por la compra de semen enun centro de produccion depende de muchos factores y no debe limitarse al simplenumero de cerdas existentes en la granja.

Los centros de produccion de semen(CPS) deben permitir a los porcicultores el ac-ceso a reproductores de alta calidad genetica asi como la garantia sanitaria/biologicadel semen comercializado. En este sentido y desde un punto de vista sanitario los CPSdeben manejar el concepto de “riesgo sanitario cero” o “fortaleza sanitaria”(15; 32).

Hemos visto en numerosas ocasiones cuan fragiles pueden ser nuestras estruc-turas de IA si no se toman medidas sanitarias draconianas. Así por ejemplo algunosCPS fueron responsables de la transmision del virus de la Peste Porcina Clasica o delPRRS a granjas comerciales durante los ultimos años en Europa (14; 31). De estamanera, la venta de semen infectado ocasiona una difusion rapida de la enfermedaddebido al gran numero de cerdas susceptibles de ser inseminadas con el mismosemen (32).

El concepto sanitario ligado a la IA ha evolucionado en estos ultimos años en losCPS; de esta manera los responsables de los mismos apuntan, hoy en dia, a una

155


doble exigencia: la de comercializar semen indemne de patógenos específicos y la demaximizar el control de los riesgos de la transmisión de las enfermedades contagiosasentre los verracos del CPS. Los profesionales veterinarios responsables del controlsanitario de los CPS son concientes de las consecuencias desastrosas sobre el planfinanciero y genetico de la introduccion en el centro de un agente bacteriano o viralresponsable de una enfermedad infecciosa. El protocolo sanitario asi como el rigor desu aplicacion constituyen por lo tanto las herramientas fundamentales que permitenconservar el control de los riesgos sanitarios mayores.

La introduccion de agentes patogenos en un CPS se debe generalmente a unafalla en uno de los eslabones de la cadena de control de estos riesgos sanitarios. Asison considerados riesgos sanitarios mayores para un CPS son:

1. Los vectores animales: verracos, animales presentes en el perimetro del CPS yanimales salvajes; sin duda los mas importantes;

2. Los vectores humanos: personal del CPS asi como los visitantes y enfin;

3. Los fomites: aire, viento.

No existe un “protocolo” o “método” ideal de control sanitario en un CPS, en efectola gestion de los riesgos sanitarios es un conjunto de medidas que debe “adaptarse”a la epidemiologia del pais y en particular de la zona donde se encuentra el CPS (20).

3.1 Regla de implantacion del CPS

La presencia de agentes a carácter patógeno en un CPS no es nunca obra del“azar”, sino el resultado de un conjunto de circunstancias que tarde o tempranodesencadenaran un problema. A los efectos de disminuir la “presión de infección”en la zona del CPS, es altamente beneficioso, instalar el mismo en el centro de unperimetro de 3–5 Km sin granjas porcinas (1; 3; 15; 22; 33) Figura 2.

3-5 KM

Zona singranjas

Figura 2 — Control del riesgosanitario

Esta ubicacion contribuye a reducir el riesgo de introduccion de enfermedades viafomites como la fiebre aftosa (10; 11; 29); Aujeszky (4; 5; 6; 12) el PRRS (28; 34) o

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la neumonia enzootica (13). Debido a la replicacion intensa de algunos virus porcinosa nivel pulmonar (Aujeszky, PRRS) la transmision por via aerea puede acontecer yasea en distancias cortas por ej. PRRS menor a 3 Km, (34) o grandes por ej el virus dela Fiebre Aftosa o el herpesvirus de Aujeszky. Asi por ejemplo en 1986, 50 focosde Aujeszky fueron detectados en Dinamarca provenientes de un foco original deinfeccion en el Norte de Alemania (transmicion aerogéna)(5; 34).

El aislamiento de un CPS constituye por lo tanto, la primera medida de proteccionsanitaria a considerar a los efectos de mantener un rebano de verracos indenmes deenfermedades.

Es importante tener en cuenta que mismo la cuarentena del CPS debe ubicarsefuera de este “perimetro sanitario”.

3.2 Condiciones de ingreso de los reproductores

Dependiendo de las condiciones sanitarias del pais y de la zona de ubicacion,la entrada de los verracos jovenes en un CPS constituye el mayor riesgo sanitariode ingreso de agentes patogenos. En este sentido la regla epidemiologicaen los CPS debe basarse en el reclutamiento de individuos indemnes de todaenfermedad infecciosa lo que garantiza la obtencion de semen de alta calidad sanitaria(Figura 3) (32).

Nucleo

Indemne

VerracoIndemne

CIA Indemn

Semen Indemne

InseminacionArtificial

Figura 3 — La regla epidemiologica especifica

La aplicacion rigurosa de este concepto, simple teoricamente pero dificil encondiciones practicas ha sido la base de los actuales reglamentos sanitarios aplicadosa nivel de algunos paises de la CEE como Francia (Directiva 90–429 del 26/06/90 y91–630 del 19/11/91).

De esta forma, este pais ha mantenido un status sanitario ejemplar en todos losCPS desde 1993 hasta la fecha; la siguiente es la descripcion de la metodologia decontrol sanitario empleada en este pais.

El ingreso de verracos jovenes en un CPS debe realizarse a partir de unnucleo indemnede las enfermedades infecciosas mayores: Peste Porcina Clasica,

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Brucelosis, Aujeszky, PRRS, Fiebre aftosa, etc. En efecto existen dos riesgosmayores ligados a la introduccion de los verracos jovenes en un CPS, el primero es laintroduccion de un agente patogeno ausente en el mismo y el segundo es la presenciade microrganismos en el CPS los cuales no existen en el nucleo genetico. Por endees necesario exiguir una compatibilidad sanitaria entre el nucleo genetico “dador”y el CPS “receptor”; un desequilibrio en cualquiera de los dos sentido conducira aproblemas tarde o temprano (20).

3.3 Medidas de control sanitario en el CPS

• Controles de precuarentena Los verracos jovenes candidatos a ingresar en lacuarentena de un CPS son controlados en la granja nucleo genético por elVeterinario del CPS, 30 dias antes del ingreso en la cuarentena. Estos controlesson calificados de control de precuarentena e incluyen:

1. +Un examen clinico general

2. +Un examen clinico particular del aparato genital

3. +Un control serologico de las enfermedades siguientes: Peste PorcinaClasica, Aujeszky, Brucelosis y PRRS.

Los controles de precuarentena constituyen el primer eslabón de la cadena decontrol sanitario, los mismos pueden prevenir el ingreso de verracos ya sea pre-sentando enfermedades que comprometan el futuro desempeño del reproductoro la introduccion de un animal serologicamente positivo para las enfermedadesmencionadas. El mantenimiento de los controles de precuarentena asi como elrigor de los mismos debe ser preocupacion del veterinario responsable del CPSya que el status sanitario del nucleo genetico puede evolucionar en el tiempo.

• Controles de cuarentena Solamente los verracos que obtuvieron resultadosfavorables clinicamente y negativos serologicamente ingresaran en la cuarentenadel CPS la cual se encuentra a 5–6 Km del mismo.

La cuarentena debe funcionar como un sistema “all-in all-out”; durante elperiodo de aislamiento que dura entre 40–45 dias los verracos jovenes serancontrolados para:

1. +Control sanitario del semen.

2. +2 controles serologicos a 3 semanas de intervalo; el primero se efectua 3semanas despues del ingreso de los animales a los efectos de dejar que losanimales tengan el tiempo de reaccionar. Son controlados: Peste PorcinaClasica, Aujeszky, Brucelosis, PRRS, y Leptospira (serovars. pomona,grippotyphosa, hardjo, bratislava, ballum).

Teniendo en cuenta que un solo animal positivo puede ser la causa de laeliminacion de todo el grupo de verracos, es conveniente introducir un numeroreducido de animales a la vez.

El periodo de cuarentena permite,asimismo, de crear un “banco de suerocongelado” destinado a la identificacion de una infeccion a nivel del CPS(20).

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En el caso especifico de Francia la politica que se adoptó con respecto a elingreso de los verracos jovenes en los CPS fue y es la de no permitir el ingresode animales vacunados contra las enfermedades virales mayores del cerdo(Aujeszky, PPC, PRRS,etc).

Efectivamente es hoy en dia evidente que las vacunas no impiden ni la infeccion,ni la replicacion viral en fase aguda, ni la instalacion de una infeccion de caracterlatente como en el caso de la enfermedad de Aujeszky. La excrecion de virusa partir de verracos vacunados es generalmente menor que en el caso de unainfeccion, no obstante existe y ha sido confirmada en el cerdo para la enfermedadde Aujeszky (35); la Fiebre aftosa (18) y el PRRS (virus vaccinal)(2; 7).Lasvacunas no pueden por lo tanto substituir las medidas de profilaxia sanitaria enun CPS; la utilizacion de vacunas “marcadas” no cambia la situacion ya que lasmismas no impiden tampoco la excrecion viral (34).

• Controles en el CPS Cuando los controles realizados en estacion de cuarentenafueron negativos, los verracos pueden ingresar en el CPS para comenzar conla produccion de semen. Durante toda su vida productiva los verracos seransometidos a un control cuya periodicidad depende de la enfermedad a controlarasi por ejemplo PPC y Aujeszky cada 3 meses; Brucelosis, control sanitario delsemen y examen clinico del verraco 1 vez/año.

A los efectos de monitorear el perfil serologico del CPS, es altamenterecomendable realizar un control serologico (PRRS, PPC, Aujeszky) cada 15dias sobre 1/6 de los animales presentes en el mismo. Utilizando un protocolode rotacion de verracos, cada animal del CPS es entonces controlado cada 3meses(15).

Todo reaccion positiva o dudosa debe desencadenar una alerta en el CPS condos acciones inmediatas:

– aislamiento de los verracos positivos y control de confirmacion, y

– detener la comercializacion de todo el semen del centro. La actividad delcentro volvera a la normalidad despues de realizar 2 controles a 3 semanasde intervalo asi como despues de haber eliminado el animal positivo.

3.4 Precauciones complementarias y reglas de higiene

No es el propósito de este articulo detallar las normas de bioseguridad interna,noobstante las mismas complementan el control del riesgo sanitario en un CPS. Estasprecauciones incluyen:

1. +el vallado del CPS por una cerca de 2 metros de altura (enterrada 15 cm en elsuelo) acompañado de un retorno hacia el exterior en la parte superior

2. +Prohibir las visitas

3. +el ingreso del personal debe realizarse obligatoriamente por un vestuario conducha, con cambio total de la ropa y botas

4. +Preveer un aparcamiento al exterior de la cerca perimetral del CPS

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5. +Impedir el ingreso de camiones en el perimetro de la cerca del CPS

6. +Controlar presencia de roedores y moscas

7. +Limpieza y desinfeccion del laboratorio y de la nave de verracos

8. +Vigilancia cotidiana del estado de salud de los verracos

9. +Higiene de la colecta y del tratamiento del semen

10. +utilisacion de material descartable, etc.

4 Conclusion

La organizacion piramidal del dispositivo de mejoramiento genetico necesita uncontrol sanitario riguroso del CPS para evitar la difusion de un agente patogeno mayor.En efecto el control sanitario y la practica de la bioseguridad interna en un CPS noson ciencias “contemplativas” sino ciencias de “acción”. En este sentido el veterinariodel CPS debe multiplicar los controles sanitarios a los efectos ya sea de confirmarla presencia de una enfermedad o para certificar su ausencia lo cual es mucho masdificil.

La conservacion de un status sanitario alto es una de las garantias mayores queun CPS puede dar a los porcicultores usuarios.

Este es el gran desafio que la profesion veterinaria tiene.


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RECENT TECHNOLOGICAL ADVANCES IN PIGGENETIC IMPROVEMENT

Nadine Buys

Dra., PhD., SEGHERSgentec, Kapelbaan 15, B–9255 Buggenhout, Belgium,Tel: +32(0)52/35 6082, Fax: +32(0)52/35 0215.

From the beginning of animal domestication, people have been changing thegenetic design of animals without knowledge of the underlying genes. From a certainpopulation, the best looking and/or best producing animals were chosen to breed onwith.

Selection in pig breeding could be divided in four generations. First generationselection focused on easily measurable parameters such as body weight, growth rate,exterior judgements, number of teats, number of piglets born alive, number of pigletsweaned, duration of the interval weaning to serving, number of productive cycles persow, and so on.

In a second generation of selection, some internal parameters were included.Through the use of ultrasonic equipment back fat thickness and loin eye thicknesscould be measured on living animals and as such be taken into account in the selectionprogramme.

In a third generation of selection, computer technology was introduced. Since thephenotype of an animal is the reflection of its genotype and its environment, the effectof the environment should be minimised as much as possible in the prediction of thebreeding value of an animal. For this reason applied approaches in animal breedingto estimate the genetic value of an individual animal depend on the phenotypicobservations on the individual itself and on its relatives. This creates immensedatabases that then are analysed through BLUP (Best Linear Unbiased Prediction)programmes to give an estimated breeding value for each individual.

The three former selection tools have in common that they are based on phenotypeswithout knowledge of the underlying genes. When the genes responsible for thesephenotypic differences are known, screening for these genes could give an estimationof their breeding value independent of phenotypic observations. For a long time thetools to identify these genes were not available but recent developments in molecularbiology have made this possible.

The purpose of molecular genetics is to look for genetic markers that can be usedto identify genes underlying economically important traits. It involves direct screeningof the DNA for the occurrence of certain genetic markers. These markers can than beused in marker assisted selection programmes.

A genetic marker is a DNA fragment that is located at a specific site on achromosome or a locus. Pigs have 19 chromosome pairs. A marker always ispolymorph, which means that it can be present in different versions (alleles). Someanimals will have one version (allele A) while others can have another version(allele B). These different alleles are linked with differences in an important phenotypiccharacteristic.

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The genetic marker can be a part of the gene responsible for the trait or canbe located that near to this gene that it is always inherited together with it. Inmolecular genetics the correlation between a trait and a certain chromosome segmentis established. To do so the phenotype is measured on an individual basis andlinked with the inheritance of the chromosome segment that is traced through geneticmarkers.

Once a genetic marker is found, one can select for it by taking a blood or othertissue sample from an animal, extracting DNA from it and performing the genetic test.The genotype of the animal for that marker can then be read. Doing so, the phenotypeof the animal with respect to that marker can be predicted.

Genetic markers can have a large effect or a small effect, depending on theirdiscriminative power. Several genetic markers have been detected in pigs for differenttraits. They can be divided in three groups.

Monogenic traits are traits that are controlled by one single gene e.g. halothanesensitivity, E. coli F18 resistance gene and dominant white coat colour. It usually is ayes or no effect.

A vast majority of production traits undergoing selection, however, are typicallyquantitative traits or polygenic traits. They exhibit a continuous rather than a discretedistribution and they are influenced by an undefined number of genes. For examplegrowth, carcass composition, meat quality, reproductive performance and diseaseresistance. A numerous amount of genetic markers, each explaining a small part ofthe variation in a polygenic trait can be found. Most of these genetic markers explain 5to 10% of the variation for a certain trait.

For some polygenic traits major genes were found. They explain a larger part ofthe variation observed for this trait. Geneticists consider that a gene can be definedas a major gene when the difference between the mean value of the individualshomozygous for that gene and the one of individuals not carrying the gene is equalor superior to one phenotypic standard deviation of the trait of interest.

Markers with a major effect on polygenic traits are e.g. the halothane locus andand the IGF-II locus for muscularity and carcass quality and the RN locus for meatquality. The IGF–II marker for instance explains 25% of the variation in lean meatpercentage and back fat. An equal part of the variation is explained by the Halothanegene, meaning that only two genes are responsible for half of the variation observedin leanness. The application of a certain marker in the selection programme is notonly dependent on its discriminative power for the desired trait but also on its possibleside effects. For this reason the effect of the genetic marker on other traits should beinvestigated. Doing so it was found that although IGF–II locus and the Halothane locushave an equal effect on the leanness of a pig, the IGF-II locus does not influence thepH of meat while the stress gene has a deleterious effect on it.

The molecular genetics research also led to the discovery of parental imprinting.This is the phenomenon that for some genes, only the gene originating from the father(paternal imprinting) or only gene originating from the mother (maternal imprinting) willbe expressed in the offspring. The IGF–II locus was the first marker found in pigs thatis characterised by paternal imprinting. Recently some other imprinted genes affectingcarcass quality and for meat quality have been found.

The imprinting character is of great importance for practical implementation inselection programmes. The IGF–II locus, for example, allows restricting genetic

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selection for leanness based on this marker only to the boar lines. The slaughterpigs will receive the favorable allele from their father, which will make them all leaner,without any need to go further on leanness of female lines.

The new developments in molecular genetics have led to the findings of severalgenetic markers. Their applicability in selection programmes greatly relies on theirdiscriminative power as well as on their (undesired) correlated responses. Besides themagnitude of the effect of a certain marker its way of inheriting might play an evenmore important role. The imprinting characteristic of certain genes offers effective wayfor using the differences between male and female lines, because it can function as abypass for several negative genetic correlations.

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