The key role of targeted betacarotene supplementation on endocrine and reproductive performance in goats of the Mexican arid regions

Abstract

In the Americas, Mexico leads the census and the production of goat milk; the Comarca Lagunera, located in the arid northern (26° N), is the main goat milk production region in Mexico. Two experiments (Exp1 and Exp2) were carried out to evaluate the possible effect of betacarotene (BC) supplementation at endocrine and reproductive level. In the Exp1, adult goats (n=22, 45.35 ± 1.35 kg, 3.5 years-old, 7/8 Saanen-Alpine x Criollo), during the natural breeding season (Oct-Nov) it was evaluated the serum levels of growth hormone (GH), the insulin-like growth factor type-1 and upon the total ovarian activity (AOT; antral follicles + corpus luteum). In from October to November (during the natural breeding season). The Exp2 considered young goats (n=22, anestrous, 29.17 ± 1.02 kg, 1 year-old, Alpine-Saanen-Nubian x Criollo) during the non-reproductive season (Apr-May), evaluating the pulsatility of the luteinizing hormone (LH) and the AOT. In the Exp1, the BC-group depicted an augmented AOT regarding the control groups (CONT) (8.4 vs 6.2 units), parallel to a reduction in the serum average levels of GH in the BC-group (10.0 vs 14.3 ng/mL), with no differences in the IGF-1 levels (254.6 ng/mL). In the Exp2, besides to an increased AOT in the BC-group (3.44 vs 1.87 units), it was observed a grater LH pulse amplitude (0.55 vs 0.24 ng/mL). These results demonstrate for the first time to betacarotene not only as AOT-regulating molecule but also as a modulator of the release pattern of GH in adult goats as well as LH in yearling goats with genotypes with a high degree towards highly marked seasonal reproduction. Future research should define the probable site of BC-action regarding the function of the hypothalamichypophyseal- gonadal axis in goats.

En América, México es líder en inventario y nivel de producción de leche caprina; la Comarca Lagunera, situada en el norte árido (26° N), es la principal región productora de leche caprina en México. Se desarrollaron dos experimentos (Exp1 y Exp2) para evaluar el posible efecto de la suplementación de betacaroteno (BC) a nivel endocrino y reproductivo. El Exp1, consideró cabras adultas (n=22, 45.35 ± 1.35 kg., 3.5 años, Saanen- Alpino x Criollo) en la época natural de empadre (oct-nov) evaluando los niveles séricos de la hormona del crecimiento (GH), el factor de crecimiento análogo a insulina tipo 1 (IGF-1), y en la actividad ovárica total (AOT; folículos antrales + cuerpos lúteos). El Exp2 consideró cabras jóvenes (n=22, anéstricas, 29.17 ± 1.02 kg, 1 año de edad, Alpino-Saanen-Nubian x Criollo), en la época no-reproductiva (abr-mayo), evaluando la pulsatilidad de la hormona luteinizante (LH) y la AOT. En el Exp1, el grupo-BC mostró un aumento en la AOT respecto al grupo control (CONT) (8.4 vs 6.2 unidades), paralelo a una reducción en los niveles medios de GH en el grupo-BC (10.0 vs 14.3 ng/mL), sin diferencias en los niveles de IGF-1 (254.6 ng/mL). En el Exp2, además de un incremento en la AOT en el grupo-BC (3.44 vs 1.87 unidades), se observó una mayor amplitud en el pulso de LH (0.55 vs 0.24 ng/mL). Los resultados demuestran por primera vez al BC como una molécula reguladora no solo de la actividad ovárica tanto en época reproductiva como en el anestro, sino como un modulador del patrón de secreción de GH en hembras adultas y LH en primalas, en genotipos con un alto encaste hacia razas lecheras con una marcada reproducción estacional. Futuras investigaciones deberán definir el probable sitio de acción del BC en la función del eje hipotalámico-hipofisiario-gonadal caprino.