Relación entre factores productivos, de manejo y genéticos, con el recuento de células somáticas en el caprino lechero, y su importancia como indicador de sanidad de ubre

Abstract

El sector del caprino lechero en Europa, es actualmente una industria dinámica y en crecimiento, contribuyendo significativamente al sector primario de países mediterráneos como Francia, España, Italia y Grecia. En España, esta producción representa 383 millones de euros, constituyendo el 1,7 % de la producción ganadera final y el 9 % de los ingresos lácteos totales. España es el segundo mayor productor de leche de cabra en la Unión Europea, con más del 28 % de la producción, solo superado por Francia. Sin embargo, a pesar de tener un mayor número de cabras de ordeño (1,2 millones), la capacidad productiva española es menor. Esto se debe en parte a la prevalencia de razas autóctonas, que a menudo están menos especializadas en la producción lechera y vinculadas a sistemas de producción más extensivos. Sin embargo, esta intensificación ha llevado a un aumento en la incidencia de mamitis clínicas, y probablemente subclínicas, en explotaciones de caprino lechero, lo que subraya la necesidad de minimizar las infecciones mamarias para mantener una producción óptima, asegurar la calidad de la leche y evitar la contaminación bacteriana de la ubre. El RCS se ha utilizado durante años como un indicador eficaz en el control de mamitis subclínicas en vacuno lechero, pero no se puede extrapolar directamente al caprino debido a diferencias fisiológicas y de manejo entre ambas especies. La secreción láctea en cabras es apocrina, lo que resulta en un RCS más alto de forma fisiológica en comparación con el vacuno, donde la secreción es merocrina. En cabras, los animales menos productivos tienden a tener RCS más elevados, en parte debido a la calidad sanitaria de las ubres y el efecto de dilución. Para usar el RCS en leche de tanque como indicador de calidad sanitaria en cabras lecheras de forma similar al vacuno, y el establecimiento de un límite de células somáticas a partir del cual se prohíba la comercialización de la leche (o establecer un pago por calidad en base al RCS); debe hacerse en base a profundos estudios valorando la mayor cantidad de parámetros y datos posibles, pues de lo contrario se podría penalizar injustamente a muchos productores. Desde el punto de vista de la mejora, también tendríamos que evaluar factores tanto intrínsecos como extrínsecos que también juegan un papel importante en el número de células somáticas excretadas a la hora de la valoración genética del RCS como predictor indirecto de la mayor susceptibilidad o resistencia genética a la mamitis. En la presente Tesis se pretende profundizar en el conocimiento de estos factores usando como modelo la cabra Florida, prototipo de raza de producción lechera en España, evaluando desde el punto de vista genético el mejor modelo genético para la evaluación del RCS, y el impacto de su utilización como criterio de selección sobre el propio RCS y sobre los objetivos de selección actuales en el caprino lechero español. En la parte 1 se llevó a cabo una revisión completa y detallada sobre la información existente actualmente en relación a los distintos factores que afectan al RCS en ganado caprino. Tras contrastar tanto factores intrínsecos como extrínsecos, así como otros relacionados con la metodología seguida en el análisis de muestras, se concluye que el uso del RCS es una herramienta potencialmente útil para evaluar de un modo indirecto la presencia de infección intramamaria. No obstante, se hace patente la necesidad de determinar qué factores concretos habría que evaluar y en qué medida afectarían al resultado de las valoraciones genéticas, utilizando para ello metodologías genéticas modernas. En el desarrollo de la parte 2 y 3 se estimaron las incidencias de las mastitis en la población caprina de raza Florida a partir del indicador indirecto del RCS, analizando los efectos ambientales y genéticos que afectan a esta variable mediante modelos y métodos de máxima verosimilitud restringida (REML), que asumen que el componente genético no actúa de forma homogénea a lo largo de las diferentes lactaciones. Para ello, en este capítulo, se tuvieron en cuenta inicialmente un total de 1031043 datos correspondientes a las pruebas de control lechero diario de cabras Florida recopilados entre los años 2005 y 2019 en 90 rebaños de la zona de Andalucía y Extremadura. De la base de datos original, sólo se tuvieron en cuenta aquellos registros que pertenecían a las tres primeras lactaciones. Finalmente, la base de datos que se usó para este estudio, estuvo compuesta por 340654 registros de los controles lecheros diarios provenientes de un total de 27479 cabras. Se analizó la evolución de los RCS registrados en los últimos 14 años siguiendo los criterios de las asociaciones internacionales francesa y americana para el riesgo de mamitis en cabras, y se confirmó el ligero aumento del RCS en los últimos años y la importancia de este problema (el 50% de las pruebas de control lechero muestran riesgo de sufrir mamitis). Para el análisis genético, los registros de RCS se transformaron logarítmicamente para normalizar esta variable y se usaron: un modelo animal univariante para el RCS asumiendo que éstos no varían a lo largo de los partos, y un modelo animal múltiple, donde el RCS no se considera como el mismo carácter en las diferentes pariciones. El uso de modelos de correlación aleatoria, nos mostraron una alta correlación entre los recuentos y las distintas parideras. Se usaron los recuentos de células somáticas (diarios y/o promedios de lactación) y presentaron indicios de tener una variabilidad genética suficientemente elevada para asegurar una respuesta significativa a la selección. El objetivo de la parte 2 y 3 fue la estimación de la correlación genética entre el RCS (resistencia a la mamitis) y el principal objetivo de selección actual de la cabra Florida (kilos de grasa más proteína), y por tanto la evaluación de la repercusión de la posible selección por RCS (resistencia a la mamitis) sobre dicho rendimiento de grasa más proteína y al contrario. Para este capítulo, se usó la misma base de datos que en el capítulo anterior, consistiendo en un total de 340654 registros de los controles lecheros diarios correspondientes a las tres primeras lactaciones y la genealogía de 36.144 animales. Los componentes de covarianza se estimaron con un modelo de repetibilidad (RM) y un modelo de regresión aleatoria (MRA utilizando el método REML. De este modo hemos podido confirmar, que la selección genética para un EBV bajo para el recuento de células somáticas; no sólo determina una mayor resistencia a la mastitis, sino que también conduce a una mejor respuesta para la producción de leche.

The dairy goat sector in Europe is currently a dynamic and growing industry, contributing significantly to the primary sector of Mediterranean countries such as France, Spain, Italy and Greece. In Spain, this production represents 383 million euros, constituting 1,7% of final livestock production and 9% of total dairy income. Spain is the second largest producer of goat's milk in the European Union, with more than 28% of European production, second only to France. However, despite having a higher number of milking goats (1,2 million), Spanish production capacity is lower. This is partly due to the prevalence of indigenous breeds, which are often less specialised in milk production and linked to more extensive production systems. However, this intensification has indeed led to an increase in the incidence of clinical, and probably subclinical, mastitis in dairy goat farms, highlighting the need to minimise mammary infections in order to maintain optimal production, ensure milk quality and avoid bacterial contamination of the udder. The SCS has been used for years as an effective indicator in the control of subclinical mastitis in dairy cattle, but cannot be directly extrapolated to goats due to physiological and management differences between the two species. Milk secretion in goats is apocrine, which results in a physiologically higher SCS compared to cattle, where secretion is merocrine. In goats, less productive animals tend to have higher SCS, partly due to the sanitary quality of the udder and the dilution effect. To use SCS in tank milk as an indicator of sanitary quality in dairy goats in a similar way to cattle, and the establishment of a somatic cell limit above which milk marketing is prohibited (or to establish a quality payment based on SCS); must be done on the basis of in-depth studies assessing as many parameters and data as possible, otherwise many producers could be unfairly penalised. From a breeding point of view, we would also have to evaluate both intrinsic and extrinsic factors that also play an important role in the number of somatic cells excreted in the genetic assessment of the SCS as an indirect predictor of increased susceptibility or genetic resistance to mastitis. The present thesis aims to provide an in-depth knowledge of these factors using the Florida goat as a model, a prototype dairy breed in Spain, evaluating from a genetic point of view the best genetic model for the evaluation of the SCS, and the impact of its use as a selection criterion on the SCS itself and on the current selection objectives in the Spanish dairy goat herd. In par 1, a complete and detailed review was carried out on the information currently available on the different factors affecting SCS in goats. After considering both intrinsic and extrinsic factors, as well as other factors related to the methodology followed in the analysis of samples, it is concluded that the use of the SCS is a potentially useful tool to indirectly evaluate the presence of intramammary infection. However, there is a clear need to determine which specific factors should be evaluated and to what extent they would affect the outcome of the genetic assessments, using modern genetic methodologies. In the part 2 and 3, the incidences of mastitis in the Florida goat population were estimated from the SCS indirect indicator, analysing the environmental and genetic effects that affect this variable by means of restricted maximum likelihood (REML) models and methods, which assume that the genetic component does not perform homogeneously throughout the different lactations. For this purpose, in this chapter, a total of 1031043 test-day (TD) records collected between 2005 and 2019 in 90 herds in the area of Andalusia and Extremadura were initially taken into account. From the original database, only those records belonging to the first three lactations were taken into account. Finally, final database contained 340,654 daily-test somatic cell counts from 27,749 daughters. The evolution of this count in the last 14 years was analyzed following French and American international associations’ criteria for the risk of mastitis in goats, and confirmed the slight increase in SCS in the last years and the importance of this problem (50% of dairy control tests show a risk of suffering mastitis). For the genetic analysis, the SCS records were logtransformed to normalize this variable. Two strategies were used for the genetic analysis: a univariate animal model for the SCS assuming that SCS does not vary throughout the parities, and a multi-character animal model, where SCS is not considered as the same character in the different parities. The use of random correlation models showed a high correlation between the counts and the different parities. Somatic cell counts (test day record and/or lactation averages) were used and showed indications of sufficiently high genetic variability to ensure a significant response to selection. The aim of part 2 and 3 was to estimate genetic correlation between SCS and the current main breeding objective of the Florida goat (kilos of fat plus protein), and therefore to evaluate the impact of possible selection for SCS on this fat plus protein yield and viceversa. For this chapter, the same database as in the previous chapter was used, consisting of a total of 340654 records of daily dairy controls corresponding to the first three lactations and the pedigree of 36144 animals. The covariance components were estimated with a repeatability model (RM) and a random regression model (RRM) using the REML method. Thus we were able to confirm, that genetic selection for low EBV for somatic cell count not only determines a higher resistance to mastitis, but also leads to a better response for milk production.