Jeffrey S. Stevenson, Ph.D.
Kansas State University, Manhattan 66506-0201 EUA [email protected]
Resumo
Os programas de sincronização de ovulação resultam em vantagens para os produtores de leite, pois as taxas de detecção de estro e taxas de submissão à IA são fatores limitantes devido ao tipo de instalação (limitam a expressão do estro) ou falta de mão de obra qualificada para a detecção do estro. Para que os programas de IA tenham sucesso em rebanhos que não utilizam intervenção hormonal, a taxa de detecção de estro deve superar 70 %. A maior parte dos programas de IATF (Ovsynch) resulta em taxas de prenhez semelhantes às obtidas depois detecção de estro. Além disso, a aplicação de algum tipo de programa de pré-sincronização dos ciclos estrais antes do Ovsynch parece aumentar adicionalmente as taxas de prenhez. Os custos por prenhez para os programas de IATF são provavelmente menores que os envolvidos em programas tradicionais de detecção de estro, em que são obtidas taxas de prenhez inferiores a 28% em 21 dias corridos. A relação custo-eficácia de todos os programas de IATF depende de boas taxas de detecção de estro aplicadas ao primeiro estro que ocorre 20 a 22 dias depois da IATF.
Introdução
A ineficiência reprodutiva das vacas leiteiras causa grande frustração e potenciais prejuízos para os produtores de leite (Call e Stevenson, 1985). Até mesmo sob condições ideais, o processo reprodutivo está longe de ser perfeito, considerando os inúmeros fatores envolvidos na produção de um bezerro vivo. Para dominar as complexidades do ciclo estral, é fundamental compreender as diversas funções fisiológicas e suas inter-relações. Além disso, eficiência reprodutiva envolve manejo adequado não só das vacas, mas também gestão das pessoas que as ordenham, alimentam, alojam, inseminam e cuidam delas.
De maneira geral, as taxas de concepção de vacas leiteiras em lactação declinaram a partir da década de 50 nos EUA (Butler e Smith, 1989), enquanto o rendimento anual de leite por vaca aumentou 3,3 vezes, de 2.410 para 8.061 kg (Lucy, 2001). Em base em uma amostra de vacas leiteiras menos produtivas no Reino Unido, a fertilidade também caiu nos períodos de 1975-1982 a 1995-1998 (Royal et al., 2000). Neste período, as taxas de concepção depois do primeiro serviço caíram de 56 para 40%, apesar de intervalos semelhantes até o primeiro serviço; os intervalos entre partos aumentaram de 370 para 390 dias. Dada a relação inversa entre rendimento leiteiro e fertilidade, não causa espanto saber que existe um antagonismo genético entre algumas características reprodutivas e rendimento leiteiro; este antagonismo se manifesta principalmente em vacas de primeira lactação. Boas práticas de manejo, entretanto, podem superar esta correlação inversa permitindo a obtenção de taxas aceitáveis de eficiência reprodutiva.
Embora os benefícios da melhora dos parâmetros reprodutivos sejam aparentes, causas específicas de baixo desempenho reprodutivo são difíceis de serem identificadas e não são resolvidas facilmente. Para melhorar a eficiência reprodutiva, os fatores limitantes devem ser identificados. De maneira geral, a detecção de estro é a principal limitação para se obter uma prenhez. Para maximizar as chances de nova gestação para cada novilha e vaca que tenha parido no rebanho, pode-se controlar uma série de importantes fatores tempo-dependentes do ciclo estral. É fundamental compreender cada componente do ciclo estral e determinar onde concentrar recursos e
tempo, que normalmente são limitados, para atingir as metas do programa de IA. Máxima eficiência reprodutiva exige bom manejo do período voluntário de espera (PVE) e do período ativo de IA.
Período Voluntário de Espera
A duração do PVE é parcialmente uma decisão de manejo. Este período varia de 30 a 90 dias na maior parte das granjas leiteiras, mas a média foi de 56 dias em 673 rebanhos, de acordo com um levantamento recente (DeJarnette et al., 2007). Parte desta duração decorre da necessidade fisiológica do trato reprodutivo da vaca de passar por um processo de recuperação ou involução. Alguns, mas não todos os estudos, indicam que um PVE mais longo melhora as taxas de concepção (Britt, 1975), possivelmente por melhora das características uterinas e balanço mais positivo de energia das vacas. Pesquisas indicam que quando as vacas parem sem complicações, este processo de involução não passa de 40 dias (Kiracofe, 1980). Esta involução inclui alterações macro- e microscópicas que preparam o trato reprodutivo, especialmente o útero, para uma nova gestação. A duração do PVE pode ser maior quando são aplicados programas de inseminação artificial em tempo fixo (IATF). Evidências recentes demonstram que vacas em lactação, independentemente da capacidade de produção de leite, têm taxas de prenhez mais elevadas depois de um protocolo de IATF quando a primeira inseminação é adiada além dos tradicionais 50 a 60 dias (Tenhagen, 2005). Inseminação programada
A inseminação programada é um método que planeja e controla o programa de inseminação de vacas em lactação do rebanho. As vantagens da programação dos ciclos estrais compreendem: 1) conveniência de programação de tarefas e uso de mão de obra; 2) controle da ocorrência de estro, ovulação ou ambos; e 3) conhecimento do estágio do ciclo estral e status reprodutivo de todas as vacas do rebanho. As categorias de status reprodutivo são: 1) vacas abertas programadas para primeira IA; 2) vacas inseminadas que devem ser submetidas a diagnóstico de prenhez; 3) vacas abertas programadas para re-inseminação; 4) vacas abertas destinadas a descarte (na lista de não candidatas a nova inseminação); e 5) vacas confirmadas como prenhes. Desta forma, a inseminação programada pode ser aplicada a pelo menos 2 grupos distintos de vacas: 1) as que estão programadas para sua primeira inseminação pós-parto e 2) vacas confirmadas como abertas no diagnóstico de prenhez, mas estão re-programadas para serem re-inseminadas. A inseminação programada freqüentemente envolve o uso de sincronização hormonal do estro, ovulação ou ambos. Nos EUA, 103 rebanhos dom Programa Advantage de Teste de Progênie da Alta Genetics foram avaliados (tamanho médio de rebanho = 613 vacas; Caraviello et al., 2006). Sincronização hormonal ou programas de IA em tempo fixo foram usados em 87% dos rebanhos, com 86% de sincronização de primeiros serviços, 77% de re-sincronização de repetidoras e 59% de tratamento de vacas císticas, em anestro ou anovulatórias.
A taxa de prenhez é o produto de dois fatores (taxa de submissão à IA e taxa de concepção). A taxa de submissão à IA é uma função da eficiência de detecção de estro ou em um programa de IATF, do número de vacas submetidas a IA por unidade de tempo. A taxa de concepção é definida como o número de vacas prenhes ÷ pelo número de vacas inseminadas. A taxa de prenhez é definida como o número de vacas prenhes ÷ pelo número de vacas candidatas à inseminação. A taxa de prenhez pode ser elevada pela inseminação de maior número de vacas a cada semana (maior taxa de detecção de estro ou de submissão à IA) ou pela melhora da taxa de concepção de cada vaca ou ambos.
Grupos de inseminação
O grupo de inseminação é 1 método usado para organizar grupos de vacas para inseminação programada. Por exemplo, se o PVE é de 50 dias, organiza-se um grupo de vacas que esteja dentro de certa faixa de dias em leite (DEL) para que sejam inseminadas em uma determinada data. Estas vacas podem ser facilmente identificadas usando registros de computador ou planilhas, ou simplesmente pela manutenção de uma lista cronológica de datas de parição. Em rebanhos menores (< 200 vacas), pode-se formar um grupo de vacas que tenham parido ao longo de um período de 3 semanas, de forma que a última vaca a parir deste grupo tenha cumprido um PVE aceitável no momento da IA. Quando o PVE é de 50 dias, o grupo será formado de vacas entre 50 e 70 DEL na semana programada para a inseminação e o intervalo médio até a primeira inseminação deste grupo será 60 dias.
Em rebanhos maiores (>200 vacas), recomenda-se agrupar as vacas em parições ao longo de 1 ou 2 semanas. Este agrupamento facilita a IA das vacas que satisfaçam os critérios de elegibilidade, sendo semanal ou bi-semanal. Desta forma, no período anterior à da data prevista de inseminação destas vacas (de acordo com DEL e PVE), estro ou ovulação serão sincronizados para ocorrer na semana da inseminação. Geralmente, este período de sincronização é determinado para que estro ou IATF ocorram em dias úteis (2a a 6ª-feira) ou de acordo com a conveniência do programa de utilização de mão de obra.
Uma vez que haja um sistema implantado para identificar as vacas que satisfazem os critérios de inclusão em um grupo de IA, o sistema específico pode ser ajustado a um programa semanal. Vários programas são usados nos EUA para identificar vacas em lactação que estejam em estro ou para sincronizar estro ou ovulação antes da IA: 1) detecção de estro; 2) PGF2α (controla a manutenção do corpo lúteo; CL); 3) GnRH (controla o desenvolvimento folicular) + PGF2α (Select Synch); 4) Protocolo de IATF (Ovsynch); 5) Pré-sincronização dos ciclos estrais antes do protocolo de IATF; e 6) combinação de uso de um dispositivo intravaginal de liberação de progesterona (CIDR) com Ovsynch ou Presynch + Ovsynch.
Programas de detecção de estro
Com uso ou não de hormônios para indução de estro ao primeiro e em serviços subseqüentes, a porcentagem de vacas detectadas em estro depende da eficiência da detecção de estro nas vacas candidatas a IA (Stevenson, 2001). Existem dois importantes desafios para a detecção de estro: 1) reconhecimento dos sinais do estro e 2) identificação de todos os possíveis períodos de estro. A precisão da detecção de vacas em estro pode ser bastante boa, mas o problema pode persistir se muitos períodos de estro não forem observados. Os problemas são causados por falta de precisão diagnóstica (erros de julgamento) e ausência de um sistema eficiente de detecção de todos os períodos de estro (erros por omissão). A partir do cruzamento de valores elevados de progesterona no dia da IA, os erros de julgamento variam de 2 a 60 % em alguns rebanhos (Stevenson, 2001). Estima-se que o valor de um sistema eficiente de detecção varie entre $6 e $83 ao ano, quando a probabilidade de melhorar a detecção for de 60 para 70 % ou de 20 para 30 %, respectivamente (Pecsok et al., 1994a). A ampla variação ocorreu com preços e custos fixos; se forem considerados preços variáveis, haverá variação ainda maior nos benefícios financeiros.
Existem diversos dispositivos no mercado que podem auxiliar na detecção de estro (Sevenson, 2001). Estes incluem tintas, marcadores de giz, sensores de detecção de monta e aparelhos eletrônicos de alto custo como pedômetros, que detectam o aumento da atividade física associado ao estro ou dispositivos sensíveis à pressão, que detectam e registram eventos de imobilidade em vacas em estro. Quando usados adequadamente como complementos da observação visual, estes
dispositivos podem ser úteis nas vacas em que o estro é mais difícil de ser detectado (como vacas que ainda não foram inseminadas, ou inseminadas mas ainda não prenhes).
A inseminação de vacas somente depois da detecção de estro sem uso de intervenção hormonal é possível. Se for a escolha submeter somente vacas à IA vacas depois da detecção do estro uma vez passado o PVE, uma proporção das vacas não inseminadas vai acabar chegando, por exemplo, aos 100 DEL sem ter sido inseminada. Neste ponto, algum outro protocolo talvez deva ser aplicado para assegurar que a IA ocorra brevemente. Estes protocolos podem incluir qualquer dos programas descritos a seguir. Estes protocolos podem ser considerados programas de “limpeza”, garantindo que todas as vacas sejam inseminadas até determinado período designado de DEL. A comparação das taxas de prenhez de vacas submetidas à IA depois de detecção de estro e de vacas inseminadas pós-programa de IATF (Ovsynch; Figura 1C) demonstra pouca diferença (Tabela 1).
Programas à base de Prostaglandina F2α
Um sistema simples de aplicar certo grau de controle do ciclo estral é injetar todas as vacas não inseminadas, candidatadas à inseminação, com PGF2α, detectar o estro e em seguida proceder à IA. Vacas que não manifestem estro são reinjetadas em 7 dias (programa da 2a feira de manhã). Dois tipos de vacas podem não manifestar estro em 7 dias depois da injeção: 1) as que manifestaram estro, mas não foram detectadas, e 2) aquelas que não respondem a PGF2α pois ainda estão em anestro ou têm um CL que não responde a PGF2α. A desvantagem deste protocolo é que as injeções de PGF2α são desperdiçadas em uma parcela de vacas que não vão responder.
Uma solução parcial é adotar um programa de injeções de PGF2α a cada 2 semanas para facilitar a detecção de estro e IA (Figura 1A). Depois da terceira injeção, 1 opção é proceder a 1 IATF às 72 a 80 horas depois da injeção de PGF2α. Outra opção seria aplicar o protocolo Ovsynch 10 a 14 dias depois da última injeção de PGF2α , caso se tente e não se tenha sucesso para detectar estro. Um resumo de nove estudos da literatura concluiu que as taxas de concepção eram algumas vezes maiores para vacas inseminadas depois da detecção de estro em comparação às tratadas com o protocolo de IATF (Ovsynch; Figura 1C), mas as taxas de prenhez eram semelhantes (Tabela 2). As taxas de prenhez são geralmente semelhantes, pois mais vacas são inseminadas (maior taxa de submissão à IA) quando se aplica o protocolo de IATF que quando se depende da detecção do estro. A mão de obra e o tempo gasto observando o estro nas vacas são substituídos pela intervenção hormonal.
Select Synch
Um programa simples que combina controle de desenvolvimento folicular (GnRH) e da vida do CL (PGF2α) é o Select Synch. Uma injeção de GnRH é administrada 7 dias antes de uma injeção de PGF2α e as vacas são inseminadas depois da detecção de estro (Figura 1B). As taxas de concepção são geralmente maiores, mas as taxas de prenhez de vacas tratadas com Select Synch são geralmente iguais às de vacas inseminadas pós-protocolo de IATF (Ovsynch; Tabela 3).
Ovsynch
Ovsynch é semelhante ao Select Synch, com exceção de que não exige detecção de estro (Figura 1C) e provavelmente é o protocolo mais popular atualmente em uso nos EUA. Na verdade, é mais um programa de sincronização da ovulação; daí seu nome, Ovsynch. Depois da primeira injeção de
concentrações elevadas de progesterona depois da indução da regressão do CL pela PGF2α, a onda pré-ovulatória de LH é induzida, levando à ovulação do folículo pré-ovulatório em 24 a 34 horas (Pursley et al., 1995). Poucas vacas manifestam estro com este programa, apenas 8 a 16% no momento da injeção de PGF2α e até 30% por ocasião ou logo depois da segunda injeção de GnRH (Stevenson et al., 2004). Em outro estudo (DeJarnette et al., 2001), 20% das vacas tratadas com Ovsynch foram detectadas em estro entre a 2ª injeção de GnRH (9 d) e somente ¼ das 20% detectadas durante os primeiros 7 dias depois da primeira injeção de GnRH. Caso as vacas manifestem estro em qualquer momento, elas devem ser inseminadas de acordo com a regra “manhã-tarde” para maximizar a concepção e as injeções de PGF2α, GnRH, ou ambos devem ser eliminadas. Dois estudos (DeJarnette et al., 2001; DeJarnette e Marshall, 2003) lidaram com esta questão ao incluir períodos designados de detecção de estro antes e depois da injeção de PGF2α do Ovsynch e usando a IATF como inseminação de “varredura” para as vacas que não manifestassem estro. Em ambos os estudos com detecção designada de estro, as taxas de prenhez foram iguais para os diversos tratamentos, mas os custos de intervenção hormonal foram reduzidos.
Pré-sincronização de ciclos estrais antes do Ovsynch
Pesquisas complementares conduzidas com o protocolo Ovsynch revelaram que quando as vacas foram iniciadas neste protocolo entre os dias 5 e 12 do ciclo estral, o diâmetro do folículo ovulatório era menor, mas as taxas de concepção tenderam a ser mais elevadas que em outros estágios do ciclo (Vasconcelos et al., 1999). Vários experimentos demonstraram maior fertilidade em vacas quando os ciclos estrais eram pré-sincronizados antes do protocolo Ovsynch. Isto pode ser realizado de uma série de maneiras, tais como; 1) 1 injeção de PGF2α administrada 8 a 12 dias antes de iniciar o protocolo Ovsynch; 2) combinar uma injeção de GnRH depois de uma única injeção de PGF2α (geralmente 2 dias depois da PGF2α) e 6 dias antes de iniciar o protocolo Ovsynch; 3) iniciar Ovsynch 1 semana depois da detecção de estro; ou 4) administrar 2 injeções de PGF2α com 14 dias de intervalo (Presynch), sendo a segunda injeção administrada 10 a 14 dias antes de iniciar o protocolo Ovsynch (Figura 1D). A Tabela 4 ilustra exemplos de estudos em que a pré-sincronização dos ciclos estrais foi aplicada antes de iniciar o protocolo Ovsynch. Nestes estudos, a pré-sincronização antes do Ovsynch consistentemente resultou em maiores taxas de prenhez que quando o Ovsynch foi aplicado a vacas em estágios aleatórios de seu ciclo estral. O intervalo padrão entre as 2 injeções de PGF2α do Presynch é de 14 dias. Recentemente, 2 estudos avaliaram o intervalo entre a segunda injeção de Presynch e o início do protocolo Ovsynch. Iniciar Ovsynch aos 11 dias depois da segunda injeção do Presynch resultou em taxas de concepção pós- IATF mais elevadas em comparação com 14 dias (41 vs. 34%) em 410 e 412 vacas em lactação, respectivamente (Galvão et al., 2007). Em nosso estudo não publicado, iniciar Ovsynch aos 10, 12 ou 14 dias depois da segunda Presynch produziu melhores taxas de concepção pós-IATF (39, 42 e 27%) para os intervalos mais curtos (77 vacas por tratamento).
Dispositivo intravaginal de liberação de Progesterona (CIDR)
Alguns estudos relataram o uso combinado de CIDR com Ovsynch ou Presynch + protocolo Ovsynch em vacas leiteiras em lactação (Tabela 5). Em 3 estudos com inserção do CIDR simultaneamente à primeira injeção de GnRH do Ovsynch e remoção quando PGF2α foi injetada, os resultados foram contraditórios. Em um estudo em vários rebanhos, vacas de primeira lactação apresentaram taxas de prenhez mais elevadas quando tratadas com o CIDR, mas em vacas multíparas não houve benefício (Moreira et al., 2004a). Em um segundo estudo (El-Zarkouny et al., 2004), o CIDR não apresentou efeito positivo sobre a fertilidade. Em um terceiro estudo (Stevenson et al., 2006), vacas tratadas com CIDR que não apresentavam um CL funcional por ocasião da
injeção de PGF2α do Ovsynch (vacas que haviam apresentado luteólise prematura e aquelas em anestro), apresentaram taxas de prenhez mais elevadas em comparação às controles.
Em 4 estudos (Tabela 5), as taxas de prenhez variaram em vacas tratadas com Presynch + Ovsynch, com ou sem CIDR. Um grande estudo (Moreira et al., 2004b) relatou taxas de prenhez mais elevadas; outros, entretanto, não demonstraram nenhum efeito. Um estudo relatou (Thatcher et al., 2006) que vacas em diestro avançado apresentaram taxas de prenhez mais elevadas quando o CIDR foi usado simultaneamente à primeira injeção de GnRH do Ovsynch (Tabela 5). Intuitivamente, o CIDR deveria evitar eventos prematuros associados ao estro e ovulação enquanto mantido in situ até que a injeção de PGF2α do Ovsynch fosse administrada.
Momento adequado de administração de GnRH e IA
O momento adequado da segunda injeção de GnRH e subseqüente IA é importante para maximizar as taxas de prenhez. Pursley et al. (1998) demonstraram que quando a segunda injeção de GnRH do protocolo Ovsynch foi administrada 48 horas depois da PGF2α, o momento ideal da IA era 16 horas depois do GnRH. Na prática em grandes rebanhos, a injeção de GnRH ou a IATF devem ser ajustadas para acomodar a rotina de injeções quando as vacas são confinadas diariamente para alimentação. Assim, alguns decidem pela IA simultaneamente ao GnRH (48 horas depois da PGF2α) ou 24 horas depois, para coincidir com os horários de confinamento das vacas. As vacas também podem ser injetadas na sala de ordenha. Portaluppi e Stevenson (2005) relataram que a administração simultânea de GnRH e IATF às 72 horas depois da injeção de PGF2α do Ovsynch em 2 rebanhos produziu taxas de prenhez mais elevadas em vacas tratadas com Presynch + Ovsynch que em vacas inseminadas simultaneamente ao GnRH às 48 horas depois da PGF2α ou inseminadas 24 horas depois do GnRH. Recentemente, Brusveen et al. (2006) repetiram este experimento em 1 rebanho e observaram que as melhores taxas de prenhez foram obtidas quando a segunda injeção de GnRH foi adiada de 48 para 56 horas depois da PGF2α e as vacas foram inseminadas 16 horas depois. Para acomodar este programa, todas as vacas foram injetadas uma vez ao dia quando eram confinadas, mas a segunda injeção de GnRH foi administrada às 56 horas (à tarde) depois da PGF2α. Outros estudos corroboraram estas observações. Por exemplo, observamos que injetar GnRH 56 horas depois da PGF2α e inseminar às 72 horas depois da PGF2α (16 horas depois do GnRH) com IATF, as taxas de concepção foram 26% (n = 152) em comparação com inseminação e injeção de GnRH às 72 horas depois da PGF2α (13%; n = 158). Este estudo foi conduzido em vacas em lactação e novilhas de reposição tratadas com o primeiro GnRH do Ovsynch-Resynch 1 semana antes do diagnóstico de prenhez e em seguida inseminadas 72 horas depois de diagnosticadas como abertas e injetadas com PGF2α. Este protocolo provavelmente é o que melhor simula o que ocorre naturalmente em vacas durante o estro. A segunda injeção de GnRH inicia a onda pré-ovulatória de LH e a ovulação ocorre 24 a 34 horas depois. Quando as vacas são inseminadas com espermatozóides vivos 16 horas depois do GnRH, espermatozóides capacitados devem chegar à