Influência de fatores de meio ambiente na variação mensal da composição e contagem de células somáticas do leite em rebanhos no Estado de Minas Gerais

Environmental factors influencing monthly variation of milk composition and somatic cell counts in herds of the State of Minas Gerais

Influência de fatores de meio ambiente na variação mensal da composição e contagem de células somáticas do leite em rebanhos no Estado de Minas Gerais

Environmental factors influencing monthly variation of milk composition and somatic cell counts in herds of the State of Minas Gerais

N.M. Teixeira^I; A.F. Freitas^I; R.B. Barra^II

^IPesquisador da Embrapa Gado de Leite e Bolsista do CNPq Rua Eugênio do Nascimento, 610 - Dom Bosco 36038-330 - Juiz de Fora, MG

^IISuperintendente de Registro da ACGHMG - Juiz de Fora

RESUMO

Foram usados registros de 102.098 controles mensais individuais de vacas da raça Holandesa em 189 rebanhos do Estado de Minas Gerais, no período de janeiro de 1999 a dezembro de 2001, para se avaliar o efeito de mês de controle, número de dias em lactação, idade da vaca, época de parto e composição racial sobre componentes e contagem de células somáticas (CCS) do leite no dia do controle. As CCSs foram transformadas para escore de célula somática (ECSs). Médias não-ajustadas e desvios-padrão para produção de leite, porcentagens de gordura e proteína e ECSs no dia de controle foram, respectivamente, 22,87 e 7,35 kg, 3,56 e 0,72%, 3,15 e 0,37%, 3,07 e 2,33 para a primeira e 24,99 e 9,33 kg, 3,57 e 0,76%, 3,14 e 0,38%, 4,23 e 2,3 para as outras lactações. Nas análises utilizou-se o método de quadrados mínimos com as lactações agrupadas por idade em primeira e outras lactações. Os efeitos rebanho-ano, mês, dias em lactação, estação de parição, idade ao parto e composição racial foram usados para explicar variações. Nos dois conjuntos de dados, com exceção da porcentagem de proteína, para a qual dias em lactação foi o efeito que mais contribuiu para a variação, rebanho-ano foi responsável pela maior parte da variação, seguindo-se dias em lactação. O efeito rebanho-ano foi também o mais importante para explicar a variação dos ECSs, respectivamente 19,0 e 34,6% para primeira e outras lactações, seguindo-se em importância o efeito de dias em lactação, respectivamente, 4,4 e 4,0% da variação total. As médias das porcentagens de gordura e proteína foram altas imediatamente após o parto, decresceram, aproximadamente, até 50 dias e aumentaram daí por diante até o final da lactação, enquanto que a produção de leite diminuiu. Os teores de gordura e proteína foram maiores nos meses de inverno e mais baixos nos meses de verão. Flutuações sazonais desses componentes seguiram tendência oposta à da produção de leite. Os escores de células somáticas foram altos nos 10 primeiros dias da lactação, mas inferiores para vacas de primeira lactação, decresceram até um mínimo aos 50-60 e aos 30-40 dias, respectivamente, para a primeira e para as outras lactações. Daí em diante aumentaram até o final, com taxas de crescimento semelhantes. A variação dos escores segundo o mês do ano foi semelhante para primeira e outras lactações, cresceram de fevereiro a junho e decresceram até um mínimo em outubro. O aumento dos ECSs com a idade da vaca foi curvilíneo para primeira e linear para outras lactações.

Palavras-chave: bovino leiteiro, Holandês, células somáticas, composição do leite

ABSTRACT

A total of 102,098 individual monthly-test-day records of Holstein cows from 189 herds of the state of Minas Gerais from January 1999 to December 2001 were used to evaluate the effects of environmental factors on the composition and somatic cell counts (CCSs) of milk. The CCSs were transformed to somatic cell scores (SCSs). Unadjusted means and standard deviations for milk yield, fat and protein percentages, and SCSs were, respectively, 22.87 and 7.35kg, 3.56 and 0.72%, 3.15 and 0.37%, 3.07 and 2.33 for first parity and 24.99 and 9.33kg, 3.57 and 0.76%, 3.14 and 0.38%, 4.23 and 2.3 for later parities. Least squares methodologies were used and the analyses were separated within lactation age group as first and later parities. Effects of herd-year, month of calving, days in milk, season of calving, age at calving and breed group were considered in order to explain total variations. In both data sets, except for protein percentage, for which days in milk was the most contributing effect for the variation, herd-year was responsible for most of the variation, followed by days in milk. The effect of herd-year was also the most important to explain the variation of SCSs, respectively, 19.0 and 34.6% for first and later parities, followed in importance by days in milk, respectively, 4.4 and 4.0% of the total variation. Milk fat and protein percentages were high early in the lactation, decreased to a minimum near 50 days followed by a steady increase to the end of the lactation while milk yield decreased. Fat and protein percentages were highest in winter and lowest in summer months. Seasonal variations of these components followed opposed trends of milk yield. The SCSs were high in the first 10 days of lactation decreasing to a minimum value respectively, from 50 to 60, and from 30 to 40 days for first and later parities and then increasing with similar rates to the end of the lactation. The variation of SCSs with month was similar for first and later parities. SCSs increased from February to June, and then decreased to a minimum in October. The increase of SCSs with cow age was curvilinear in first and linear in later lactations.

Keywords: dairy cattle, Holstein, somatic cell, milk composition

INTRODUÇÃO

No Brasil, na raça Holandesa, a produção e o teor de gordura de leite são as características produtivas mais enfatizadas pelos serviços de controle leiteiro, considerando os sistemas de pagamento do leite com base no volume e no conteúdo de gordura. Em alguns países como Holanda, Dinamarca, Polônia e Suíça, desde o início da década de 80, a maior ênfase tem sido dada para proteína do leite, usada nos sistemas de pagamento do leite. O teor de proteína e a qualidade do leite são importantes principalmente para fabricantes de queijos, por serem fatores determinantes da qualidade e do rendimento do produto. A contagem de células somáticas é usada como indicador da qualidade do leite.

A partir de novembro de 1998, o Serviço de Controle Leiteiro da Associação dos Criadores de Gado Holandês de Minas Gerais (ACGHMG) tem acumulado dados de composição e contagem de células somáticas (CCS) de amostras de leite do dia de controle, analisadas no laboratório de qualidade do leite da Embrapa Gado de Leite. Equipamentos eletrônicos têm possibilitado a determinação rápida dos teores de proteína, gordura, lactose, sólidos totais e contagem de células somáticas das amostras de leite no dia de controle.

Antes de se realizarem análises genéticas de componentes e de contagem de células do leite é conveniente que se conheçam a influência e a importância de fatores não-genéticos sobre essas características para se obterem estimativas de parâmetros e valores genéticos. Entre os fatores não-genéticos incluem-se a idade ao parto, o estádio de lactação, o mês de parto, as doenças, a alimentação, a gestação, o clima e os procedimentos na ordenha e no laboratório. A atuação desses fatores pode ser aleatória ou sistemática, podem interagir ou mesmo apresentar efeito insignificante. Os principais parecem afetar, de modo semelhante, os teores gordura e proteína. Efeito semelhante de estação sobre teores de proteína e gordura foi relatado por Ng-Kwai-Hang et al. (1984), com o pico ocorrendo no inverno e os mais baixos teores no verão. Keown et al. (1986) encontraram efeito de estádio da lactação, com persistências semelhantes para gordura e proteína e tendência de maior persistência para proteína.

Harmon (1994), em uma revisão, argumentou que o principal fator que influencia a CCS é o grau de infecção da glândula mamária. Na ausência de infecção, a CCS pouco muda com os fatores de meio ambiente, porém a incidência de mastite e os efeitos associados sobre a CCS podem corresponder a diferenças sistemáticas do meio ambiente.

Bodoh et al. (1976) e Kennedy et al. (1982) verificaram que os efeitos de raça, rebanho, ano, mês do ano, estádio de lactação e idade da vaca foram importantes fontes de variação da CCS. Wiggans e Shook (1987) e Zhang et al. (1994), ao examinarem o efeito de estádio de lactação, constataram tendência de CCS alta no seu início, decréscimo até cinco a seis semanas e permanência quase constante (primeira lactação) ou crescimento linear (outras lactações) até a secagem.

Schutz et al. (1990) encontraram maior contagem no início das lactações de vacas primíparas e no final das lactações das multíparas. A curva da CCS foi inversa à curva da produção de leite (Miller et al., 1983).

Segundo Shook (1982), citado por Shook e Schutz (1994), a CCS não tem distribuição normal e não apresenta relação linear com a produção de leite, problemas que são corrigidos pela sua conversão para escore de células somáticas (ECS), por meio de transformação logarítmica na base dois [ ECS = log₂ (CCS/100.000) + 3] . Uma contagem, por exemplo, de 100.000 células é convertida para escore 3. Cada acréscimo (ou decréscimo) de uma unidade do escore está associado à duplicação (ou redução à metade) da contagem. Segundo Shook e Schutz (1994), desde 1983, nos Estados Unidos os ECSs são usados em todos os centros de processamento de controle leiteiro.

O objetivo deste trabalho é estudar os efeitos de mês do ano, número de dias em lactação, idade da vaca ao parto, época de parto e grupo racial sobre componentes do leite e contagem de células somáticas no dia do controle de vacas da raça Holandesa no Estado de Minas Gerais.

MATERIAL E MÉTODOS

Foram usados 175.485 registros de produção mensal do dia de controle, pertencentes a 189 rebanhos assistidos pelo Serviço de Controle Leiteiro da ACGHMG. As porcentagens dos componentes do leite e as CCSs, determinadas por meio de equipamentos eletrônicos, foram incorporadas ao arquivo de reprodução e produção da Associação. Para que o controle participasse das análises, deveria conter ambos os registros de CCS e produção de leite. Também, para garantir confiabilidade dos registros, foram estabelecidos limites para a produção na lactação entre 1.200 e 14.000 kg, teores de proteína e gordura de 2 a 8%, idade ao parto entre 18 e 180 meses e idade ao primeiro parto inferior a 42 meses. Todas as lactações deveriam ter pelo menos quatro controles. Feitas tais restrições, restaram 102.098 registros de 13.092 lactações de 10.132 vacas, sendo 5.249 primíparas. A distribuição dos dados encontra-se na Tab. 1.

A CCS foi transformada para escore de célula somática (ECS) por meio de: ECS = log 2 (CCS / 100.000) + 3, em que CCS é o número de células por microlitro. Os ECSs variaram de 0 a 9 após aproximação para o inteiro mais próximo.

O modelo usado para explicar variações dos componentes e dos ECSs incluiu os efeitos de rebanho-ano, mês de controle, dias em lactação em classes (<10, 10 - 19, 20 - 29, 30 - 39, 40 - 49, 50 - 59, 60 - 89, 90 - 119, 120 - 149, 150 - 179, 180 - 209, 210 - 239, 240 - 269, 270 - 304, 305 - 334 e > 335 dias), época de parto (seca, de abril a setembro e águas, de outubro a março), idade ao parto em classes (< 24, 24 - 29, 30 - 35, 36 - 41, 42 - 47, 48 - 53, 54 - 59, 60 - 65, 66 - 71, 72 - 77, 78 - 89, 90 - 101, 102 - 119 e > 120 meses) e grupo racial (< 31/32, PC e PO). Todos os efeitos foram considerados fixos.

Primeira e outras lactações foram analisadas separadamente, usando-se o método dos quadrados mínimos por meio do procedimento GLM do SAS (1993). Estimativas das constantes para os efeitos dias em lactação, mês do ano e idade, obtidas nas análises de produção de leite, composição e escore de células somáticas no dia de controle de primeira e outras lactações, foram adicionadas à respectiva média da última classe do efeito em questão para obtenção das médias para cada classe e representação gráfica.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Médias e desvios-padrão para produção de leite, porcentagem de gordura, porcentagem de proteína e ECS no dia de controle são apresentadas na Tab. 2. Como esperado, a produção de leite aumentou da primeira para as outras lactações. As porcentagens de gordura e proteína do leite não variaram.

Na Tab. 3 encontram-se os testes de significância dos vários efeitos para cada característica segundo a ordem de parição. Com exceção de época de parto, significativo ao nível de 0,05 para porcentagem de gordura na primeira lactação, todos os outros efeitos foram significativos (P<0,01) para todas as características. O efeito de época de parto não foi significativo (P>0,05) para produção de leite e para ECS nas outras lactações. Em virtude do grande número de observações, mesmo diferenças muito pequenas poderiam ser significativas, razão pela qual determinou-se a importância relativa das várias causas de variação, por meio de suas contribuições, em porcentagem, para a variação total (Tab. 4). Exceção para porcentagem de proteína, para a qual dias em lactação foi a causa que mais contribuiu para a variação, respectivamente 26,4 e 24,3%, rebanho-ano foi responsável pela maior parte da variação da porcentagem de gordura, porcentagem de proteína e ECS para a primeira e outras lactações, seguindo-se em importância dias em lactação.

O efeito de estádio ou dias de lactação sobre as porcentagens de gordura e proteína do leite foi significativo (P<0,001) para a primeira e outras lactações. As porcentagens de gordura e proteína no leite foram altas imediatamente após o parto, decresceram até um mínimo aproximadamente aos 50 dias, e aumentaram daí em diante até o final da lactação, enquanto a produção de leite decresceu (Fig. 1), à semelhança dos resultados de Schutz et al. (1990). Tais tendências de variação foram também relatadas por Ng-kwai-hang et al. (1982 e 1984). As curvas de lactação para os teores de gordura e proteína do leite de vacas de primeira e de outras lactações foram semelhantes.

O efeito de mês de controle sobre as porcentagens de gordura e proteína do leite foi significativo (P<0,001) e as variações com o mês de controle foram semelhantes para primeira e outras lactações (Fig. 2). A produção de leite nos meses de setembro e outubro foi maior em aproximadamente 3,0 kg em relação à do mês de abril, o de menor produção. Possivelmente, a causa dessa diferença foi o regime alimentar. Flutuações sazonais das porcentagens de gordura e proteína seguiram tendências opostas à observada para produção de leite. As porcentagens de gordura e proteína foram maiores nos meses de inverno (época seca) e mais baixas nos meses de verão (época chuvosa).

A média de produção de leite aumentou de 20,8 kg para 24,8 kg com o aumento da idade da vaca ao parto de dois para quatro anos e meio, cresceu à taxa decrescente até cinco e meio a seis anos. As porcentagens de gordura e proteína permaneceram relativamente constantes com o aumento da idade ao parto (Fig. 3).

As curvas dos escores em função do estádio de lactação foram inversas às curvas de produção de leite (Fig. 4). Os escores de células somáticas foram altos nos 10 primeiros dias da lactação, mas inferiores para vacas de primeira lactação, decresceram até um mínimo aos 50-60 e aos 30-40 dias, respectivamente, para a primeira e para as outras lactações. Daí em diante, aumentaram até o final, com taxas de crescimento semelhantes. Estes resultados concordam com os de Bodoh et al. (1976), Kennedy et al. (1982), Emanuelson e Persson (1984), Wiggans e Shook (1987) e Zhang et al. (1994), os quais verificaram que as CCSs e os ECSs tenderam para valores altos no início da lactação, decresceram até cinco a seis semanas e, então, ou permaneceram quase constantes (primeira lactação) ou cresceram (outras lactações) até a secagem. Valores mais altos de ECS no início da primeira lactação e no final das outras lactações foram encontrados por Schultz et al. (1990). As causas do aumento da CCS com o estádio de lactação podem ser reação a infecção, aumento da concentração devido à queda de produção de leite ou efeitos fisiológicos associados com a lactação, independentemente de infecção. O aumento no início da lactação pode ser uma resposta do sistema imunológico natural da vaca em preparação para o parto, para melhorar o mecanismo de defesa da glândula mamária nessa época crítica. No início e no final da lactação as células estão concentradas em menor volume de leite. Emanuelson e Persson (1985) sugeriram o ajustamento do ECS para volume de leite ou estádio de lactação, mas salientaram que o ajustamento para o primeiro pode não ser apropriado se houver correlação genética entre produção de leite e CCS. De acordo com Schultz et al. (1995), qualquer diluição da CCS pelo volume de leite pode ser parcialmente compensada corrigindo-se a produção de leite para estádio de lactação, uma vez que a diluição corresponde à curva da produção de leite.

A influência de mês de controle sobre a variação dos escores, embora pequena, foi significativa (P<0,001). Efeito do mês foi também relatado por Kennedy et al. (1982), Emanuelson e Pearson (1984) e Schutz et al. (1994). A variação dos escores com o mês do ano foi semelhante para a primeira e outras lactações, crescendo de fevereiro a junho e decrescendo até um mínimo em outubro (Fig. 5). Variação sazonal semelhante foi mencionada por Kennedy et al. (1982) para vacas no Canadá, com escores mais baixos nos meses do verão e mais altos nos meses de inverno. Carrol (1977), citado por Kennedy et al. (1982), constatou maior incidência de mastite em vacas em ambiente fechado, no inverno, do que em pastagem, no verão. Esses autores argumentaram que no inverno as vacas estão mais sujeitas a estresses do ambiente e desafios de infeções por bactérias. Todavia, maior contagem de células somáticas no leite nos meses de verão e menor nos meses de inverno foi relatada por Bodoh et al. (1976), Dohoo e Meek (1982) e Wells e Ott (1998). Esses autores argumentaram que no verão a ocorrência de infecção do úbere é maior em virtude do ambiente mais quente e úmido, os quais possibilitam maior exposição a maior número de patógenos. Segundo Harmon (1994), provavelmente, a influência da estação do ano sobre escores durante a lactação não seja causada por mudanças de temperatura e umidade mas por exposição das extremidades dos tetos aos patógenos do ambiente, resultando em novas infecções. Gil e Holmes (1978), citados por Reneau (1986), não encontraram tendência sazonal consistente e concluíram que o efeito de estação não deve ser considerado causa principal de variação da contagem.

O efeito da idade da vaca ao parto foi significativo (P<0,001), porém de pouca importância para a variação dos ECSs. Houve tendência de aumento curvilíneo dos escores com o aumento da idade da vaca na primeira lactação e aumento linear para outras lactações (Fig. 6). À medida que as vacas envelhecem maior a oportunidade de exposição a agentes causadores de mastite, com tendência de infeções mais prolongadas e maior prejuízo para os tecidos da glândula mamária (Reneau, 1986).

CONCLUSÕES

Em estudos que envolvam a composição do leite ou contagem de células somáticas, é importante identificar e proceder aos ajustamentos para vários fatores de ambiente responsáveis pela sua variação. O fator mais importante é o efeito de rebanho, constituído por vários efeitos combinados de manejo e alimentação, os quais variam entre rebanhos e no mesmo rebanho ao longo dos anos. Quando se analisam dados de diferentes rebanhos deve-se considerar os efeitos de rebanho e ano. Também são fatores importantes mês do ano, estádio da lactação e idade da vaca. Existe relação entre contagem de células somáticas e produção de leite. As condições de meio ambiente que favorecem a menor contagem de células somáticas tendem a favorecer a produção de leite. Se os escores de células somáticas forem ajustados para os mesmos fatores que afetam a produção de leite, espera-se que ocorram ajustamentos para diferenças de produção.

Recebido para publicação em 17 de setembro de 2002

Recebido para publicação, após modificações, em 10 de fevereiro de 2003

E-mail: [e-mail]

Referências bibliográficas

• BODOH, G.W.; BATTISTA, W.J., SCHULTZ, L.H. et al. Variation in somatic cell counts in Dairy Herd Improvement milk samples. J. Dairy Sci., v.59, p.1119-1123, 1976.
• DOHOO, I.R.; MEEK, A.H. Somatic cell counts in bovine milk. Can. Vet. J., v.23, p.119-125, 1982.
• EMANUELSON, U.; PEARSON, R.E. Studies on somatic cell counts in milk of Swedish dairy cows. I. Non-genetic causes of variation in monthly test day results. Acta Agric. Scand., v.34, p.33-44, 1984.
• HARMON, R. J. Physiology of mastitis and factors affecting somatic cell counts. J. Dairy Sci., v.77, p.2103-2112, 1994.
• KENNEDY, B.W.; SETHAR, M.S.; TONG, A.R. et al. Environmental factors influencing test day somatic cell counts in holsteins. J. Dairy Sci., v.65, p.275-280, 1982.
• KEOWN, J.F.; EVERETT, R.W.; EMPET, N.B. et al. Lactation curves. J. Dairy Sci., v.69, p.769-781, 1986.
• MILLER, R.H.; EMANUELSSON, U.; PERSSON, E. et al. Relationships of milk somatic cell counts to daily milk yield and composition. Acta Agric. Scand., v. 33, p. 209-215, 1983.
• MILLER, R.H.; PAAPE, L.A.; FULTON, L.A. et al. The relationship of milk somatic cell count to milk yields for Holstein heifers after first calving. J. Dairy Sci., v.76, p.728-733, 1993.
• NG-KWAI-HANG, K.F.; HAYES, J.F.; MOXLEY, J.E. et al. Variability of test-day milk production and composition and relation of somatic cell counts with yield and compositional changes of bovine milk. J. Dairy Sci., v.67, p.361-366, 1984.
• NG-KWAI-HANG, K.F.; HAYES. J.F.; MOXLEY, J.E. et al. Environmental influences on protein content and composition of bovine milk. J. Dairy Sci.,v.65, p.1993-1998, 1982.
• RENEAU, J.K. Effective use of dairy herd improvement somatic cell counts in mastitis control. J. Dairy Sci., v.69, p.1708-1720, 1986.
• SAS Institute. SAS/STAT user's guide: statistics. 4.ed. Version 6, Cary, NC, 1993. 1686p., v.2.
• SCHUTZ, M.; HANSEN, L.B.; STEUERNAGEL, G.R. Variation of milk, fat, protein, and somatic cells for dairy cattle. J. Dairy Sci., v.73, p.484-493, 1990.
• SCHUTZ, M.M.; VANRADEN, P.M.; WIGGANS, G.R. et al. Standardization of lactation means of somatic cell scores for calculation of genetic evaluations. J. Dairy Sci., v.78, p.1843-1854, 1995.
• SHOOK, G.E.; SCHUTZ, M.M. Selection on somatic cell score to improve resistance to mastitis in the United States. J. Dairy Sci., v.77, p.648-658, 1994.
• WELLS, S.J.; OTT, S.L. What is the current milk quality in the US? In: PROCEEDING ANNUAL MEETING NATIONAL MASTITIS COUNCIL, 37, 1998. p.10.
• WIGGANS, G.H; SHOOK, G.E. A lactation measure of somatic cell count. J. Dairy Sci.,v.70, p.2666-2672, 1987.
• ZHANG, W.C.; DEKKERS, J.C.M.; BANOS, G. et al. Adjustment factors and genetic evaluation for somatic cell score and relationships with other traits of Canadian Holsteins. J. Dairy Sci., v.77, p.659-665, 1994.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  12 Nov 2003
• Data do Fascículo
  Ago 2003

Histórico

• Recebido
  17 Set 2002
• Aceito
  10 Fev 2003